气象遥感资料变分校准方案改进及应用试验

针对常见气象遥感资料变分校准方案的不足,提出了一个改进方案。该方案不需要将校准参照量插值到遥测资料的格点上,既避免了对稀疏的校正参照量进行客观分析的困难,也避免了校正参照量稀缺区域不准确插值分析带来的不利影响,使遥感资料的整体偏差得到修订的同时,能够更好地保持遥测资料的空间分布形态不变。利用国家卫星气象中心通过9210下发的ATOVS反演产品进行了试验,结果表明改进方案校准效果好;并将校准后的ATOVS反演资料用于Grapes三维变分同化系统,应用试验表明校准后的ATOVS反演资料在三维变分同化系统中具有应用价值。

变分校准法估测洞庭湖区域降水技术研究

应用变分校准法的原理,对湖南洞庭湖区域降水进行了分析,用长沙多普勒雷达站资料分别对混合性降水和对流性降水过程来估算,结果显示:变分法对雷达定量估测降水的精度有较大提高,尤其是对对流性降水过程更为明显;同时仍保留雷达探测降水的精细结构。

多普勒雷达资料动态定量估测台风小时降水量的研究

在充分考虑传统的最优化方法和概率配对法优缺点的基础上,使用一种改进的最佳窗概率配对法计算Z-I关系中的系数A和b,得到了雷达测得的基本反射率因子Z和雨量计实时测到的小时降水量I的动态关系。利用温州多普勒雷达体扫资料和浙江省自动雨量站资料,使用该方法对"海棠"(Haitang)和"麦莎"(Matsa)两个台风分别进行了动态计算,得到了不同系数的Z-I关系,进而对两个台风的小时降水量进行了定量估测。使用变分技术对估测的小时降水量进行了校准。结果表明,不同台风Z-I关系的系数差别较大,因而造成台风小时降水量的很大不同。使用雷达基本反射率来估测台风小时降水量,能够清楚表现出台风的螺旋雨带和其中的中小尺度雨团,估测的台风小时降水量与实况基本接近。经过变分校准的估测降水量可以较好地表现出台风雨带与地面中尺度流场动力结构的对应关系。误差统计分析表明,变分校准后的估测台风小时降水量要明显好于变分校准前的估测台风小时降水量。变分校准法既保留了雷达估测台风小时降水量的分布特征,又使估测的台风小时降水雨量与实况的误差明显减小。

多普勒雷达估测降雨技术在海河流域的应用实践研究

由于雷达的测量范围广、时空分辨率高、能及时取得大面积定量降水资料等优点,将海河流域8部雷达首次进行组网拼图处理,根据实时降雨数据确定雷达的Z-I关系,并探讨出适合海河流域的雷达定量降水估测方法,运用2012年"7·21""7·25""7·30"3次强降雨进行分析检验,最后得出结论:直接用Z-I关系获得的降水效果最差;基于准同雨团样本概念雷达和雨量计的实时同步结合估测方法次之;变分同化校准法对强降水中心的位置和量级把握得较好,利用该方法可以得到精度更高的降水估测资料。

雷达估计南宁区域降水技术研究

应用变分校准法,用南宁714SD雷达资料对2005年汛期南宁大雨降水过程来估算区域降雨量,并用逐时雨量对雷达测量降水进行了校准。相对误差从未订正前的63%降到23%。