垂直累积含水量（Vertically Integrated Water Content，简称：VIWC）包括单位底面积的垂直柱体内固态和液态水质量的总和，是以3D—Barnes方案插值的新一代天气雷达反射率因子等高平面资料，假定固态和液态水滴反射得到的反射率因子...垂直累积含水量（Vertically Integrated Water Content，简称：VIWC）包括单位底面积的垂直柱体内固态和液态水质量的总和，是以3D—Barnes方案插值的新一代天气雷达反射率因子等高平面资料，假定固态和液态水滴反射得到的反射率因子都满足由液态水滴引起的经验导出关系，将垂直积分改为离散求和的方式进行计算的。利用VIWC与云体高度之比计算垂直累积含水量密度（Vertically Integrated Water Content Density，简称：VIWCD），用MAX函数逐个提取冰雹云在降雹时段内的最大VIWCD（简称；VIWCDmax），采用统计和回归处理技术，对2004—2006年兰州新一代天气雷达监测到的54例冰雹云在降雹时段内VIWCDmax与地面最大降雹直径之间的关系进行了分析。结果表明：最大冰雹直径相同的冰雹云内部雹胚竞食成雹粒的数密度在降雹时段内基本相当，雹粒尺度是影响雷达反射率因子的重要因素，它决定了冰雹云的雷达回波强度和地面降雹的大小；冰雹云VIWCDmax与地面最大降雹直径之间存在函数式（6）的关系；冰雹云倾斜结构和雷达扫描模式是影响（6）式效果的2个重要因素。展开更多
利用2008—2017年5~8月天山南侧喀什地区气象台站观测记录、人工防雹作业点记录、灾害调查等资料,喀什探空站08时、20时探空资料,喀什雷达探测资料及其基数据反演产品,对冰雹的年分布、月分布及日变化特征进行了分析,归纳出冰雹云的雷...利用2008—2017年5~8月天山南侧喀什地区气象台站观测记录、人工防雹作业点记录、灾害调查等资料,喀什探空站08时、20时探空资料,喀什雷达探测资料及其基数据反演产品,对冰雹的年分布、月分布及日变化特征进行了分析,归纳出冰雹云的雷达回波特征及移动路径,依据百分位数方法确定了以0℃层高度、-20℃层高度、冻结层厚度、全总指数、杰弗逊指数、K指数、沙氏指数为代表的冰雹预报指标,以及以回波顶高及其与当日0℃层高度差、40~50 d BZ回波高度及其与当日0℃层高度差、组合反射率、垂直积分液态水含量为代表的雷达特征预警指标。展开更多
文摘垂直累积含水量（Vertically Integrated Water Content，简称：VIWC）包括单位底面积的垂直柱体内固态和液态水质量的总和，是以3D—Barnes方案插值的新一代天气雷达反射率因子等高平面资料，假定固态和液态水滴反射得到的反射率因子都满足由液态水滴引起的经验导出关系，将垂直积分改为离散求和的方式进行计算的。利用VIWC与云体高度之比计算垂直累积含水量密度（Vertically Integrated Water Content Density，简称：VIWCD），用MAX函数逐个提取冰雹云在降雹时段内的最大VIWCD（简称；VIWCDmax），采用统计和回归处理技术，对2004—2006年兰州新一代天气雷达监测到的54例冰雹云在降雹时段内VIWCDmax与地面最大降雹直径之间的关系进行了分析。结果表明：最大冰雹直径相同的冰雹云内部雹胚竞食成雹粒的数密度在降雹时段内基本相当，雹粒尺度是影响雷达反射率因子的重要因素，它决定了冰雹云的雷达回波强度和地面降雹的大小；冰雹云VIWCDmax与地面最大降雹直径之间存在函数式（6）的关系；冰雹云倾斜结构和雷达扫描模式是影响（6）式效果的2个重要因素。
文摘以大气垂直累积液态水含量的预报问题为例,使用UNet网络结构作为基础结构构建时空预报模型,对比了采用两类预报策略的模型的预报效果,预报策略包含一个迭代预报策略(Recursive Forecast Strategy,RFS)以及两个直接预报策略(Direct Forecast Strategies,DFSs)。研究结果表明,两个直接预报模型对整体预报时段的预报效果明显优于迭代预报模型,直接预报模型的RMSE比迭代预报模型低19%。随着预报时次的增加,迭代预报模型的预报误差累积速度比两个直接预报模型快。在两个直接预报模型中,多时次输出模型(Direct Forecast Model Multi-Steps,DFS-M)的预报表现更加稳健,在整体预报时段上预报效果优于单时次输出模型(Direct Forecast Model Single-Step,DFS-S),但DFS-S模型对几个前期时次的预报效果较好。本研究利用深度学习可解释性技术中的深度学习重要特征分析方法(Deep Learning Important FeaTures,DeepLIFT)分析DFS-M和DFS-S模型各个输入时次对于模型预报的相对重要性。研究结果表明,DFS-M和DFS-S模型80%的输入重要性都集中在最后两个输入时次上,较早期输入时次的重要性随着预报时次的增加而呈现上升趋势。由于各输出时次间存在一定的统计相关性,受输出时次相关性约束的DFS-M模型的输入时次重要性变化比DFS-S模型更加稳定。通过将DFS-M和DFS-S模型对于不同时次的预报进行结合,可以得到效果更加均衡的预报。本研究可以为基于深度学习的天气气候预报方法的选择提供新的思路。
文摘利用2008—2017年5~8月天山南侧喀什地区气象台站观测记录、人工防雹作业点记录、灾害调查等资料,喀什探空站08时、20时探空资料,喀什雷达探测资料及其基数据反演产品,对冰雹的年分布、月分布及日变化特征进行了分析,归纳出冰雹云的雷达回波特征及移动路径,依据百分位数方法确定了以0℃层高度、-20℃层高度、冻结层厚度、全总指数、杰弗逊指数、K指数、沙氏指数为代表的冰雹预报指标,以及以回波顶高及其与当日0℃层高度差、40~50 d BZ回波高度及其与当日0℃层高度差、组合反射率、垂直积分液态水含量为代表的雷达特征预警指标。
