北京夏季强雷暴降水回波结构与闪电特征个例分析

利用北京市气象局短时临近交互预报系统（VIPS）资料，对2008年奥运会期间两次强降水天气过程雷达回波结构及闪电时空特征进行了细致分析。结果表明，局地性强雷暴降雨天气中，降雨率峰值与闪电活动峰值关系有超前也有略滞后的情况；关于云闪和地闪出现时间，云闪一般要超前地闪5～15min；强降水回波单体中，总闪电次数的70％以上出现在大于40dBZ的强回波区，当最大回波强度大于60dBZ时，云闪出现在强回波区的概率接近90％，说明回波强度越强，云闪出现在强回波区的概率越大；对云闪与雷达回波垂直结构分析发现，强降水单体中云闪发生的高度主要在6km以上，且云闪发生频数峰值出现在8～11km高度。

水下目标壳体的镜反射亮点回波结构

文章从工程应用角度讨论水下目标壳体镜反射亮点回波结构。在声呐频率范围内把水下目标壳体作为多层平板处理。应用声线方法和递推关系导出任意多层平板的反射系数。忽略耦合水层两边的多次反射后,得到一组适合于瞬态和亮点分析的反射系数近似公式。利用这组公式依次讨论了:(1)未敷设吸声覆盖层的单层壳体;(2)未敷设吸声覆盖层的双层壳体;(3)敷设吸声覆盖层的单层壳体;(4)敷设吸声覆盖层的双层壳体等4种情况的镜反射亮点回波结构。并给出了数值计算的算例。

一次高原涡和西南涡作用下强降水的回波结构和演变分析

2009年7月30—31日,青藏高原东侧背风坡发生了一次持续性强降水过程。在高原涡和西南涡相继出现并相互作用的天气环境中,四川盆地内生成了3个中尺度对流系统。使用新一代天气雷达组网的反射率因子,美国环境预报中心(NCEP)再分析资料,以及热带测雨卫星搭载的测雨雷达(TRMM PR)反射率因子,可以得到这次暴雨的发展演变及其三维结构特征。通过与TRMM PR探测资料的对比验证,地基组网雷达的结果与其非常一致,基本能反映出对流系统的演变全貌,而在高原和山区地基雷达缺测的区域,测雨雷达探测资料可以做为补充。分析表明,降水落区的低层正涡度和水汽辐合上升与高层负涡度和水汽辐散相配合,是触发暴雨的有利条件。第1个降水系统位于高原涡东南侧,随着高原涡的移动衰亡移出盆地并最终消散,降水系统和高原涡在时间上有滞后相关,二者移动速度的突变较为一致;第2和第3个降水系统在西南涡出现的时段强烈发展,在局地停留维持并打通成为一条沿山脉走向的贯穿整个盆地的混合降水回波带,在西南涡发展至成熟阶段给四川盆地南部带来最大小时降水,降水系统和西南涡的相关无论在强度还是移速上都非常显著。在复杂的地形条件下,青藏高原和四川盆地相接处,降水云团的0℃层高度并未随地表发生明显变化,但降水云团进入盆地后,低于0℃层高度的降水粒子融化变为液相,使得云团从对流型降水变为分层结构的层云降水。

目标壳体高频亮点回波结构的近似方法与分析

利用几何声线法分离了目标壳体高频亮点回波结构的精确解,结合波动理论建立了水下敷粘弹性材料多层壳体的近似模型,即通过等效的2层单层壳体的组合近似多层壳体,并推导了模型的亮点回波结构.通过分析不同情况下近似模型的回波构成,并与精确解相对比,验证了近似模型的可行性,也给出了目标回波构成与材料、频率之间的关系,以及壳体各部分在回波中的作用.分析结果表明,当损耗因子较大或频率较高时,反射回波的主要成分是吸声材料与环境介质间的回波,这为水中小目标的隐身设计提供了基础.最后,以聚脲为吸声材料验证文中结论的正确性.

一次西南低涡降水雷达回波结构和演变特征分析

基于新一代天气雷达三维组网等多源气象数据分析了2009年7月30～31日的一次西南低涡触发的强降水天气过程以及主要降水时段雷达回波三维结构及演变特征,研究发现:(1)西南低涡降水与低涡强度发展存在不一致性,强降水出现在低涡强度达到最强之前;(2)中尺度对流系统的发生、发展是此次低涡降水的重要影响因素,西南低涡与中尺度对流系统既相互独立又相互影响,降水是两者共同作用的结果;(3)最强组合反射率因子同样出现在西南低涡发展到最强盛之前,西南低涡能显著影响盆地内降水雷达回波的强度与类型。

装配式混凝土结构灌浆连接质量检测的仿真研究分析

本文利用ABAQUS模拟不同工况,分析冲击应力波在不同工况中的传播规律和响应情况,检测管道缺陷的埋置深度,揭示钢筋、钢筋束等因素对浆锚连接体系灌浆质量的影响规律。结果表明:应力波在混凝土中呈对称传播规律;波纹管尺寸越大,缺陷反映越明显;混凝土强度等级不会对灌浆质量检测结果产生影响;塑料材质管道的检测结果没有金属材质管道的检测结果准确度高;可以忽略单根钢筋对检测结果的影响,但钢筋束直径较大,情况复杂,钢筋束位置不易确定。

双雷达反演台风外围强带状回波风场结构特征研究

利用移动新一代天气雷达(CINRAD/CCJ)和长乐新一代天气雷达(CINRAD/SA)基数据,采用地球坐标系下的双雷达三维风场反演技术,重点分析了2007年8月18日凌晨超强台风"圣帕"外围强带状回波的风场特征。结果表明,带状回波具有以下特征:(1)强盛阶段,每个强回波中心在前进方向的右侧或右后侧对应于强东偏北风速中心(强风核),其中最强回波中心前侧还存在弱风速中心。这样的水平风场结构从低层一直保持到中层,使得强回波区对应于水平辐合和正涡度区,产生明显的上升运动,有助于对流的发展和维持。强盛阶段云体快速移动。相对于移动的云体来说,前侧及后侧中低层气流均指向强回波,在强回波区及后侧水平辐合形成上升气流,最大上升速度出现在强回波中心与北侧强风核之间。同时在强回波上空高层出现辐散,气流主要向后流出。(2)减弱阶段,较强回波中心或其北侧对应于弱风速中心,回波中心出现负涡度区。云体移速变慢。相对于移动的云体来说,偏东气流穿过云体。回波区气流辐合较弱,明显的上升区出现在中层较强回波近台风中心一侧。(3)强风核可以将位于带状回波前进方向后侧的处于减弱阶段螺旋云带的动量和水汽向带状回波发展区输送,因此,强风核结构很可能是带状回波快速发展的主要原因。

数字通信电缆回波损耗与结构回波损耗的辨析

本文以数字对称通信电缆回波损耗 (RL)和结构回波损耗 (SRL)的定义及测试方法为切入点 ,阐明了RL 和 SRL 的物理意义以及两者之间的异同 ,指出了各自适用的条件和场合 ,澄清了两者之间的关系 ,最终给出了适用于各种不同类别数字对称通信电缆的回波损耗指标。

利用水电容的FFT在线预测结构回波损耗

结构回波损耗是通信电缆的重要指标之一,而电缆绝缘线芯的水电容可综合反映生产线上的周期性缺陷。本文讨论了在线预测结构回波损耗的意义,以及利用水电容的快速傅立叶变换(FFT)预测结构回波损耗的原理,提出不仅把参数控制在允许的偏差范围以内,还要监测其波动情况,为查找周期性缺陷源提供有用信息,得出电缆适应的载波带宽。

物体表面温度的超声结构回波测量方法研究

针对许多测温案例中物体表面温度不易直接测量的问题,提出了一种利用超声的结构回波测温方法。该方法利用测温表面的特殊几何结构得到不同超声反射界面的回波信号,并根据超声在介质中声速与温度的相关性,实现对表面温度的测量。采用互相关函数法和插值方法计算回波的时延值,实现了纳秒级别的时延值测量,保证了测温精度。对试件进行实验参数标定和测温实验,实验表明,超声结构回波测温法得到的表面温度与实际温度变化在整体趋势上基本吻合,整个过程的平均误差不超过4℃,平均相对误差约为6.37%。

华东登陆热带气旋若干回波参数的分析应用

新一代天气雷达在台风监测及短期临近预警中的作用越来越大,但当前CINRAD雷达针对台风的监测产品仍不能满足需求。通过对近年来登陆浙江的热带气旋雷达回波参数的分析和计算发现,监测、诊断近海台风,除了考虑回波的强度、大小、高度及结构等传统因素外,以雷达资料计算台风的最大风圈半径、切向旋转环流速度等参数,可便捷快速地分析台风的强度及影响范围;台风环平均强度(或台风环平均降水率)在登陆前后变化明显,环状平均降水主峰值的半径均呈现增大态势,主峰极值与次峰极值在量级上的差距加大更为显著。研究表明,当台风临近时,利用雷达密切监测回波的演变、及时提取和分析有关参数,对台风研究及提升台风临近预警能力都具有重要意义。

GPM卫星DPR和GMI探测的2018年5月重庆超级单体云团降水结构特征分析

目前人们对超级单体云团降水回波结构的认知仍有限。本文采用GPM (Global Precipitation Measurement)卫星搭载的测雨雷达DPR (Dual-frequency Precipitation Radar)和微波成像仪GMI (GPM Microwave Imager)的探测结果,结合FY-4A静止卫星多通道扫描成像辐射计(AGRI)的热红外10.8μm通道观测结果、探空站的温湿风观测结果及欧洲天气预报中心再分析数据,利用雷达回波剖面和回波反射率因子概率密度随高度分布的方法,分析了2018年5月重庆地区超级单体云团的降水结构特征。结果表明:该超级单体云团由西北向东南运动的冷空气与暖湿空气交汇而引发;超级单体云团内存在对流降水和层状降水等次尺度系统;强降水区位于云贵高原与四川盆地交界处至盆地的西南部;超级单体暴雨云中冰相粒子多;对流降水的回波顶高度超过12 km,且最大回波强度多数位于地面上空4—5 km;对流降水比层状降水拥有更高的降水粒子浓度,而粒子大小却小于后者;对流降水的粒子尺度随着高度下降而明显增大,反映了其明显碰并增长过程。

一次强雹云结构的双多普勒雷达观测分析

利用石家庄SA多普勒天气雷达和饶阳X波段双偏振雷达探测资料,结合常规综合观测资料,对2018年6月13日下午发生于太行山东麓的雹云的天气背景、降雹特征、雷达回波演变特征及回波三维立体结构进行了综合分析,重点利用双多普勒雷达径向速度资料反演出格点的三维风速(流场),并结合回波特征分析了雹云云体结构。结果显示,高空强劲的偏北风急流促使涡后横槽转竖,槽后冷空气沿偏北气流南下,形成上干冷、下暖湿的不稳定层结,在低空低涡附近及地面辐合线上发展造成这次风雹天气;双多普勒雷达反演风场表明,雹云的中层强回波中心呈明显的"S"形水平流场和悬挂回波配置特征,构成了具有成雹的"0线"结构;不仅佐证了雹云降雹"0线"结构的存在,而且证明其呈现形式具有多样性。

江西三次暴雪天气雷达回波特征分析

研究暴雪雷达回波特征是为了更好地开展暴雪短临预警预报与服务工作。使用常规天气资料和天气雷达、风廓线雷达等非常规资料,采用统计分析、中尺度分析、回波形态分析等方法,对江西2014年、2016年和2018年3次暴雪天气过程进行对比分析。结果表明:江西暴雪过程大多数发生在赣北、赣中地区,除高山站庐山外,九江、修水和南昌也是降雪中心,最大雪深12.6~20.0 cm,降雪区最南可到达吉安西部和赣州北部。暴雪天气的主要系统配置:500 hPa处高空槽前,850 hPa和700 hPa为切变线、西南急流。在降雪前,1000 hPa温度在0℃以上;降雪出现时,1000 hPa温度在0℃以下,大雪时可达-4℃;700 hPa与1000 hPa温度比较接近,并且700 hPa温度高于850 hPa,出现明显逆温层。雪回波一般在5~20 dBZ,暴雪回波强度在30 dBZ左右;降雨回波强度>20 dBZ,为20~40 dBZ;雨夹雪回波中,最强雨回波可以发展到40 dBZ以上,呈团絮状回波结构。暴雪反射率因子垂直结构上回波伸展高度在5~7 km,2~3 km附近有20~30 dBZ的较强回波带。径向速度场上,零速度线在1.5~2 km,其以下为负速度区,以上为正速度区。在雷达拼图上可以同时观测到雪回波、雨夹雪回波和雨回波三种相态共存的回波特征。上饶风廓线上0.9~3.2 km存在偏东风与偏西风的风切变层。雪在TWP3和TWP8两种风廓线雷达上表现不同,信噪比SNR分别为:20~35 dB和35~50 dB;而垂直速度W为0~4 m·s-1。

青藏高原地面Doppler雷达与TRMM星载雷达测云比较

利用 1998年青藏高原地面Doppler雷达资料和TRMMPR资料进行对比分析 ,分别从不同角度出发 ,分析了Doppler雷达和TRMMPR所测云区在回波结构和回波强度等方面的相同和差异之处 。

北京地区一次降雹过程和冰雹微物理特征

对 2 0 0 0年 5月 1 7日降雹现场进行了实地考查 ,同时收集了部分冰雹样品 ,进行了冰雹切片实验 ,分析研究了雹谱、雹击带和冰雹的微物理结构特征。应用天气图、雷达探测冰雹云回波和探空资料 ,分析了冰雹云形成的天气条件。