河西走廊中部冰雹天气的环流和多普勒雷达产品特征分析

根据1980—2006年500 hPa天气图及地面观测资料,对河西走廊中部降雹天气总结出了两种典型环流形势,并用2005—2006年多普勒雷达产品资料分析了这两种典型天气背景场下冰雹天气反射率因子、经向速度、垂直剖面、回波顶高度、垂直液态水含量、速度方位显示风廓线等物理量的变化特征,同时对冰雹指数产品在临近预报应用中的误差进行了分析。结果表明:河西走廊中部强降雹与具有强高悬垂结构的飑线和超级单体相联系,回波顶高度、垂直液态水含量对冰雹强度和持续时间指示性好;用强冰雹指数计算的冰雹尺寸偏大,主要是由于月份不同,0℃和-20℃层高度变化较大。

冰雹指数产品剖析及在灾害性强降水预报中的应用

深入研究了新一代天气雷达产品———冰雹指数的算法HDA,并分析讨论了算法的早期版本(7.0)和改进版本(10.0)的设计思路和优缺点,指出冰雹探测算法的思路与预报局地暴雨的思路相似,都是建立在对风暴单体中高反射率因子探测的基础上。据此,首次提出根据不同季节,利用冰雹指数预报灾害性强降水(冰雹和局地暴雨)的设想。通过对大量强降水个例中冰雹指数HI、垂直液态水含量VIL等雷达产品的统计分析和研究,总结了利用冰雹指数预报上海地区灾害性强降水的一些基本方法和算法阈值设置,以期为预报业务部门更好地使用新一代天气雷达导出产品提供一些参考信息。

利用多普勒雷达产品识别重庆冰雹云指标分析

利用重庆、万州、恩施三部多普勒天气雷达产品,分析了重庆2008-2010年的9次冰雹过程,总结了一些冰雹天气的多普勒雷达回波特征指标.发现当回波强度大于等于50dBZ,回波顶高大于等于11km,垂直累积液态含水量大于等于44kg/m2,冰雹指数出现连续几个实心三角标志,中层具有强的风速辐合或者中气旋时容易降雹;出现三体散射回波等冰雹典型特征时肯定降雹.垂直累积液态含水量越大,大于60kg/m2的强VIL持续时间越长,冰雹直径越大.在冰雹云发展阶段VIL存在≥15kg/m2的明显跃增且跃增后VIL≥50kg/m2,这是冰雹独特的特征,对判别冰雹云有较高应用价值.

WSR-88D多普勒天气雷达冰雹探测算法及评价

详细介绍了ＷＳＲ－８８Ｄ多普勒天气雷达冰雹探测算法的设计、使用，并进一步分析该算法存在的优点和不足。最后，提出业务运行中改进的使用步骤和方法，有效地提高了ＷＳＲ－８８Ｄ多普勒天气雷达探测。

云南冰雹灾害的多普勒雷达特征统计及预警指标

利用云南省2006-2007年多普勒雷达产品及冰雹灾情资料,选取冰雹直径大于5 mm的22次灾害性冰雹天气过程进行分型统计。结果表明:云南春季南支槽影响型雹灾回波水平尺度大,回波核高度高,易出现典型钩状回波、弓形回波、"V"型缺口、弱回波区、悬垂结构等典型的超级单体特征;夏季中纬度西风槽影响型和减弱的西行台风影响型雹灾水平尺度、回波形状和垂直伸展高度均不如前者典型,但易出现三体散射现象。春季南支槽影响型雹灾的联合预警指标有回波强度大于50 d Bz、回波核高于6 km、30 d Bz水平尺度大于30 km、WER大于4 km、出现典型超级单体特征、速度场出现风场辐合、气旋性辐合、逆风区等、VIL出现明显跃增(最好大于30 kg/m2)、冰雹概率大于100%、出现中尺度气旋;夏季中纬度西风槽影响型和减弱的西行台风影响型雹灾的联合预警指标有回波强度大于50 d Bz、回波核高于4 km、30 d Bz水平尺度大于20 km、速度场出现风场辐合、气旋性辐合、逆风区等、出现三体散射现象、VIL出现明显跃增(最好大于30 kg/m2)、冰雹概率大于80%、出现中尺度气旋。

新一代雷达特征参数在人工防雹决策中的应用

基于2016—2018年所观测到的109个冰雹云个例雷达基数据资料,进行PUP软件处理和分析,结合原大连市人工防雹决策指挥系统相关业务功能进行雷达特征参数辅助分析取值,得到了冰雹云发生发展雷达回波强度、云顶高度、强中心高度和垂直积分液态水含量雷达特征参数值。根据雹云理论及催化原理等,研究和建立了基于SA新一代多普勒雷达的雹云识别、类型判别,以及人工防雹决策判别指标及模型;并利用该指标对2019年28个冰雹云个例进行验证和分析,准确率达85.2%~86.8%,特别是对秋季1次强冰雹天气过程雷达防雹决策指挥系统进行雹云识别、防雹决策等雷达资料反演分析,以及新旧判别指标对比分析,效果明显,表明不同型号雷达其特征参数及人影决策判别指标存在一定差异,并通过对本次强雹云人工防雹技术分析及实际调研得到启示,总结探讨了强雹云有效人工防雹新思路和方法。

可能降雹多普勒雷达产品特征指标分析

利用位于河北新乐的CINRAD-SA多普勒天气雷达产品,分析了河北中南部地区2004年的8次冰雹过程,总结了一些冰雹天气的多普勒天气雷达回波特征指标。当回波强度大于等于50 dBz,回波顶高大于等于10 km,垂直累积液态含水量大于等于35 kg/m^2时容易降雹,垂直累积液态含水量越大,冰雹直径越大。回波发展初期2-3体扫内,垂直累积液态含水量迅速增大,一般每个体扫增加10-30 kg/m^2,这是冰雹独特的特征。冰雹指数为实心正三角时,大多有降雹。

冀东地区冰雹云多普勒雷达参数特征分析

利用2008-2015年冀东地区发生的36个冰雹个例,通过秦皇岛多普勒天气雷达资料反演出冰雹发生时雷达的各种参数,提取各种参数与冰雹发生时的关系。研究结果表明冰雹发生时,基于风暴的最大基本反射率因子、风暴顶高、垂直累积液态水含量平均值分别为62 dBz,9.9 km,51.6 kg·m^-2,0℃层以上平均风暴厚度为5.8 km,0℃层和-20℃层之间厚度平均值为3.1 km,风暴最大基本反射率因子所在高度为4.6 km,风暴平均移动速度为9 m·s^-1。不同尺寸的冰雹雷达参数变化不大。在冰雹发生过程中,两个体扫间风暴的最大基本反射率因子平均最大跃变为7 dBz,风暴顶高平均最大跃变为6.7 km,垂直累积液态水含量平均最大跃变为17 kg·m^-2,这种跃变的出现比冰雹发生时刻平均提前39、30和25 min,可以作为冰雹发生前的重要判断依据。此外还对WSR-88D冰雹算法进行了评估,结果表明,该算法的命中率较高,虚警率也较高,算法对冰雹的预报提前量平均为43 min左右,冰雹尺寸的预报结果偏大。

凉山地区防雹作业雷达回波判据指标分析

本文利用四川凉山地区三类雹云降雹过程的雷达回波资料,对各类冰雹个例的回波强度、回波顶高、强回波中心高度以及垂直积分液态含水量等主要特征参数及随时间变化进行了分析。结果表明,雹云回波强度、回波云顶高和垂直积分液态含水量等参数的跃增、骤降是人工防雹作业预警的重要参考指标,回波强度和垂直积分液态含水量出现减小趋势维持时间一般为2个体扫后(约12分钟),地面将发生降雹,这一分析结果为本地区人工防雹可能的最佳作业时机和雷达回波判据指标的选择有了初步认识。

三门峡新一代天气雷达冰雹回波特征分析

利用三门峡新一代天气雷达资料,分析了冰雹天气时雷达产品的特征,并确定冰雹天气预报指标。

昆明地区夏季冰雹云多普勒雷达定量判别指标

利用昆明市探空资料、多普勒天气雷达资料、地面观测资料,对2010—2014年昆明地区19次典型降雹天气过程进行综合分析,重点对冰雹云发展初期的雷达判识指标进行研究,对原有的冰雹云发展阶段雷达判识指标进行更新、细化、完善,总结得出基于雷达资料的人工防雹作业判识新指标,并利用2015年发生的冰雹天气过程检验了指标。结果表明,昆明防雹作业指标为组合反射率回波强度达45dBZ、强回波H_(45dBZ)中心强度跃增≥5dBZ、回波顶高≥8 km、强回波中心顶高﹥6 km。利用强回波H_(45dBZ)中心顶高﹥6 km和强中心强度跃增≥5dBZ能很好地识别冰雹云,但提前预警时间太短,预警作用有限。

闽西一次冰雹过程的雷达产品分析

以闽西一次典型冰雹过程为例,对这次冰雹过程的雷达基本反射率和基本速度特征进行了定性分析,对回波强度、回波顶高、强回波核高度、垂直积分液态含水量和多普勒速度等进行了定量分析。通过分析发现了一些冰雹雷达产品的重要指标和判据。这些结论在龙岩市日常的天气预报业务工作中对判断是否为冰雹回波和降雹时段、地点有很好的作用。

雷达判别宁南山区冰雹云的综合指标

本文采用多因子综合相关概率法、双参数点聚图法,综合对六盘山区151个暴雹个例进行了统计分析,找出了六盘山区雷达识别冰雹云的定量综合指标。结果表明,综合指标达到2.9时,识别雹云的成功率达92.1％。

多普勒天气雷达冰雹探测算法评估及检验改进

利用新一代多普勒天气雷达资料和WSR-88D提供的冰雹指数算法,对2005年1月至2007年8月发生在贵州省黔西南地区的20个冰雹个例进行验证。用此算法对20个风暴日的样本计算了WT(警报阈值)、H(相对雷达的高度)、M(漏报率)、FA(虚警率)、POD/FAR/CSI(探测概率/误报率/临界成功指数)等多个函数,并将这些数据与强冰雹指数(SHI)作对比分析,将SHI作为冰雹尺寸的预报因子进行独立评估,对实际观测到的冰雹尺寸与模式预报尺寸进行比较。在考虑了本地环境、气候特征的前提下对误警率较高的情况进行了算法补尝,并针对误警率较高的现象提出解决办法:①输入当天的正确0℃/-20℃高度,②提高冰雹探测反射率阈值。用改进方法对2007年发生的9次冰雹天气过程进行对比检验。结果表明,误报率有所降低,预报冰雹尺寸更接近实际探测尺寸。

风廓线和冰雹指数本地化调整及实例分析

通过对风廓线斜距,0℃、-20℃层高度及冰雹百分比阈值的修改,观察20 km、30 km风廓线及订正前后冰雹指数的输出,得到了一些具有韶关本地特点的观测现象:斜距调节前后风廓线输出结果差异不大;冰雹指数产品在订正前后有比较明显的不同,对比分析表明用缺省参数比较符合冰雹发生时的实际情况,这种情况可能与广东地处低纬度地区有关。

不同作业工具人工防雹的对流云回波特征对比分析

为分析不同作业工具开展作业的对流云的雷达回波演变特征,基于新一代天气多普勒天气雷达资料,在分析近年来云南省冰雹发生发展的物理过程的基础上,统计整理滇中地区近几年人工防雹个例资料,对比分析高炮和火箭作业工具的对流云回波演变特征,通过数理统计方法,分析回波强度、45 dBz回波高度、回波顶高等与各指标的对应关系,得到不同防雹工具的作业指标,为人工防雹作业中不同作业器具作业方案的研究提供了一定的思路。

基于卫星和雷达资料的FAST冰雹云特征分析及识别指标初探

利用风云2号卫星TBB资料、多普勒天气雷达和常规观测资料,分析了近10a影响中国天眼FAST的7次冰雹个例的降雹持续时间、冰雹直径、移动速度等特征,揭示了其源地和移动路径,并初步建立基于卫星和雷达的FAST冰雹识别指标。结果表明:影响FAST冰雹主要发生在春季的傍晚到夜间,冰雹云从初生到降雹平均时间为112 min,平均移动速度为45.5 km/h,降雹持续时间主要为2 min左右,冰雹直径以小于等于10 mm的小冰雹和中冰雹为主;冰雹云源地主要在安顺市,移动路径为西北和偏西路径为主。在降雹前1 h,FAST区域TBB呈西南-东北走向分布,云团中心TBB<46℃,TBB梯度密集的对流区会产生降雹;降雹前30 min识别指标为Z_(max)≥55 dBz,VIL_(max)≥30 kg/m^(2),H_(45 dBz)≥8 km,H_(45dBz)-H 0℃>4 km,H_(45dBz)-H-20℃>1 km。

锦州市冰雹天气分布特征及雷达预警指标研究

本文通过对2003—2017年发生在辽宁省锦州市的41次冰雹天气过程进行分析,得出锦州市冰雹天气分布规律,并确定锦州市冰雹天气雷达预警指标。结果表明:2003—2017年,锦州市冰雹日数呈总体减少的趋势;锦州冰雹次数的年变化较大,年平均出现2.7个冰雹日;锦州市冰雹天气总体呈现出南多北少的特征,局地性很强;冰雹天气雷达预警指标主要为回波强度大于50 dBZ、回波顶高超过11 km、垂直累积液态水含量超过35 kg/m^(2)。

河北承德地区冰雹天气雷达预警指标分析

为提高承德地区冰雹临时预报的准确性,利用2012^(-2)016年河北承德地区常规观测资料、C波段多普勒雷达基数据资料,采用雷达基数据反演及统计方法,对承德地区冰雹天气雷达预警指标进行了研究。结果表明:承德地区冰雹预警的定量指标有最大回波强度超过58dBz、回波顶高超过7km、垂直液态累计含水量超过33kg·m^(-2),并且两个相邻体扫跃增值在20~33kg·m^(-2);承德地区冰雹预警的定性判断的依据有冰雹回波的形状主要分为块状或带状两种,径向速度图上,出现逆风区、大风区、中尺度辐合以及径向速度模糊,基本反射率因子图上,出现三体散射回波、强回波远离雷达一侧出现的V型缺口;V型缺口对冰雹预警的时间提前量为7~21min。

乌苏XDR数字化雷达识别雹云指标初探

冰雹是兵团农七师和乌苏市主要灾害性天气之一,常给农业生产造成危害。为了提高防雹作业的效果,1998年对乌苏711雷达进行了数字化改造。作者根据1998～2003年6年回波资料的统计分析,总结出适合本地的识别雹云的指标。