多普勒天气雷达二次产品处理系统的设计

多普勒天气雷达是目前检测中小尺度灾害性天气最有效、最先进的手段之一。为了满足业务和科研对雷达资料处理的需求,将科研成果转化为业务应用,提高观测资料的处理能力,本文基于模块化编程和动态模块嵌入等技术设计和实现了雷达二次产品处理系统。该系统集原始数据处理、反演和绘图显示功能于一体,兼容多种数据格式,产品丰富,并支持模块定制,具有良好的兼容性和较强的扩展能力;在界面设计上,充分考虑到用户的多元化,方便各级用户的操作使用,界面友好。

基于卫星与双极化多普勒天气雷达的湖南中部地区一次极端暴雪应用分析

基于风云二号卫星红外云顶亮温(TBB)资料和双极化多普勒天气雷达资料,并结合区域自动气象站观测数据、NCEP再分析数据,对2022年2月22—23日湖南发生的极端暴雪过程进行诊断分析。结果表明:(1)一条维持在成熟阶段的西南—东北向云带中镶嵌的中β尺度云团持续经过形成类似列车效应的传播,是造成本次极端暴雪过程的主要原因,极端暴雪落区主要位于TBB<-30℃冷云团边缘梯度最大处。(2)双极化多普勒天气雷达相关系数、反射率因子以及差分反射率等产品,对融化层高度以及大气中降水粒子属性的识别和判断均有较好的指示性,其中相关系数为0.80~0.97,基本符合融化层特征。(3)多普勒雷达风廓线产品对雨雪相态转变以及降雪加强有一定指示意义,该产品能反映出降雪发生前2.4 km高度形成的稳定垂直风切变,以及降雪加强时1.2 km高度东北急流增强、3 km高度西南急流增强、2.4 km高度垂直风切变增大,其中2.4 km高度垂直风切变稳定持续十多个小时为此次极端暴雪过程提供了有利于不稳定层结建立与维持的动力条件,而此次过程雨雪转换快且积雪深度大主要是降雪前期低层较为干冷所致。

准喀尔盆地南缘一次强降水天气多普勒雷达产品分析

利用多普勒天气雷达资料，对准喀尔盆地南缘2007年7月3日强降水天气过程进行了多普勒雷达常规产品和导出产品分析。结果表明：多普勒雷达降水回波强度（VPPI）、速度场、回波顶高（ET）、垂直累积液态水的质量分数（VIL）、垂直风廓线产品（VWP）以及雨强（RZ）对准喀尔盆地南缘强降水天气具有很好的预警指示意义。强降水出现前，VIL、ET以及RZ等均明显增强；强降水鼎盛时期，回波速度（VPPI）中心强度达55～60dBz，ET最大值达8km，VIL产品最大值达25-30kg／m^2，RZ最大值达50～100mm／h；强降水发生时，VWP低层有明显的风向逆转变化，存在冷平流，高层风向顺转变化，存在暖平流；强降水发生前天气区域存在流场逆时针旋转辐合上升运动。

一次大范围冰雹天气的多普勒雷达产品分析

利用南宁多普勒天气雷达产品并结合有关的天气图资料,对2009年4月12日发生在广西西部的一次大范围冰雹天气的环流背景、雷达产品进行分析,得出这次冰雹过程雷达产品的特征。

降水过程中多普勒天气雷达风廓线产品特征

利用南京多普勒天气雷达资料,在对VWP风廓线产品可靠性研究和表征"湿度"变化能力研究基础上,对南京地区春季大面积积层混合云降水过程中风廓线产品的特征进行了细致研究。研究表明,在降水前夕、维持增强和降水消亡的不同时段风廓线产品都呈现出相应的图像特征:在图像上ND区域呈现一楔形,快速减少,预示着降水在2个小时内发生;暖平流、切变层和大风区的存在有利于降水的维持和加强;VWP最高位置风向标的突降和中层ND区域的出现预示着降水即将结束。

多普勒天气雷达中气旋产品在强风预报中的应用

在深入了解WSR-88D多普勒天气雷达产品——中气旋算法的基础上,对上海地区近6年间中气旋产品的几个重要特征参数进行了统计研究,并结合局地强风的个例分析,总结了上海及周边地区中气旋发生发展过程中各阶段的基本特征。最后综合参考雷达其他相关产品,提出利用中气旋产品进行强风预报的思路,以期为准确预报局地强风天气提供一些参考信息。

一次超级单体风暴多普勒天气雷达资料的低层风场反演研究

本文使用二维变分风场反演方法对浙江台州2003年4月12日一次超级单体风暴的多普勒天气雷达探测资料进行低层风场反演研究。二维变分方法以均匀风场反演结果作为初猜场,在目标泛函中加入散度和涡度约束作为正则项来降低不适定性的影响。反演得到的低层水平风场比较好的符合超级单体风暴的组织化的气流结构和强的风切变,通过对散度场垂直积分获得垂直速度,上升气流主要集中在强回波区域,下沉气流一个位于风暴前进的左侧的弱回波区,一个位于钩状回波的内侧。

驻马店市两次强对流天气的多普勒雷达产品特征的对比分析

针对近年来河南省驻马店市出现的强对流天气，用多普勒天气雷达产品如反射率因子、径向速度、垂直液态含水量、风暴跟踪信息等进行普查分析，重点对两次不同性质的强对流天气的雷达产品进行详细研究．发现强对流天气的雷达回波强度在40dBz以上，强度为40～50dBz的回波移速为25～35km／h时，一般出现强降水，无雷暴和大风；回波移速为35～45km／h时开始伴有雷暴和大风的出现；当回波移速达到45～60km／h时，强雷暴和大风的出现几率上升，而强降水的出现几率急剧下降；当回波移速达到60～69km／h时，则以雷雨大风为主，强降水出现很少．冰雹时强回波伴有“V”型缺口，回波强度可达55dBz以上，强回波中心出现在9～12km高度，回波顶可高达15～18km，强回波下方有强上升气流造成的弱回波区．短历时强降水的雷达回波强度比冰雹、雷暴弱，一般为40～50dBz，强回波中心高度5～6km；当回波强度大于50dBz，强回波中心达到8km以上时，往往伴有强雷电和大风冰雹出现；回波形态多呈现絮状混合型回波，其中有块状的强回波，对流性的强降水回波则是边缘清晰的块状结构．

风廓线雷达与多普勒天气雷达风矢产品对比及相关分析

利用成都地区2010年8月和北京沙河地区2011年7—8月风廓线雷达以及多普勒天气雷达的风廓线探测资料,结合对应时段的天气现象相关记录,通过对比分析得到以下结论：①弱降水条件下,在300~2100m高度内,风廓线雷达与多普勒天气雷达探测具有很好的相关性,风向相关系数平均值为0.596,风速相关系数平均值为0.736,在做预报时两者可以同时应用,互为补充;②强降水天气条件下,风廓线雷达与多普勒天气雷达探测的风向、风速变化趋势基本一致,特别是在300~2100m之间各个高度上风向、风速相关性较好,风向相关系数平均值为0.573,风速相关系数为0.508,且风廓线雷达比多普勒天气雷达探测到的各层风向、风速变化更为详细、直观;③阴天条件下风廓线雷达与多普勒天气雷达的风向、风速相关性低层比高层好;④晴天条件下,风廓线雷达更适合用于预报和监测天气。

利用GIS软件实现多普勒天气雷达产品设计

抛弃常规的雷达产品设计方法,利用地理信息系统软件进行雷达产品设计和开发。首先利用托盘处理的方式实时地对雷达基本数据进行资料预处理,去除噪声、脉动及速度模糊对雷达产品设计带来的影响,在进行雷达数据格式转换后,利用具有强大图形图像处理功能的地理信息系统软件生成气象业务中常用的雷达产品,同时开发出常规方法不易实现的三维雷达产品。最后将文中的设计与常规方法设计的产品进行了对比分析,同时给出了三维雷达产品实例。

江西局地强对流天气的多普勒天气雷达产品特征

利用江西省2002—2007年局地强对流天气过程的多普勒天气雷达产品资料,通过统计分析多普勒天气雷达最大反射率因子、垂直积分液态含水量及其密度、三体散射和中气旋等产品特征,对江西省突发性局地强对流天气的临近预报预警进行研究。结果认为,江西突发性局地强对流天气主要出现在春季和夏季,夏季突发性局地强对流风暴的伸展高度普遍比春季高。最大反射率因子≥55dBz可以作为局地强对流天气预警的临界指标,≥60dBz可以作为局地冰雹预警的临界指标;VIL密度≥2.8g/m3可以作为局地强对流天气预警的临界指标,≥3.2g/m3可以作为局地冰雹预警的临界指标,≥4.0g/m3可以作为较大冰雹预警的临界指标。三体散射是大冰雹的有效判据。风暴内出现中气旋特征,应立即发布强对流天气预警。很多突发性局地强风暴不一定会出现中气旋特征报警,在这种情况下应通过分析径向速度产品来判断中气旋特征。

阿克苏新一代天气雷达二次产品处理生成及上传异常的处理

介绍了新一代天气雷达二次产品的处理、生成、传输的流程，针对阿克苏新一代天气雷达二次产品数据上传中出现的常见问题，对故障产生的原因和检查排除步骤进行分析总结，期望能够为雷达观测员快速、准确排除故障提供参考。

阿克苏地区西部一次强对流天气的多普勒雷达回波分析

分析了2003年8月8日出现在阿克苏地区西部的一次强对流天气的多普勒雷达回波资料,并对其二次产品进行了初步分析和应用,为强对流天气的雷达探测和识别提供一些依据。

一次较强降雪天气的多普勒产品分析

本文利用我省最新引进的多普勒天气雷达,对2004年2月21日我省产生的一场降雪天气进行了分析。分析表明:由于多普勒天气雷达具有很强的探测能力、且产品众多,再结合常规天气分析,可以使短时临近预报准确率有很大提高。

2003～2004年强对流灾害性天气多普勒天气雷达产品特征分析

利用银川新一代天气雷达2003～2004年汛期监测到的12次强对流天气过程产品,主要包括:强度、速度、组合反射率、冰雹指数、风廓线、风暴追踪信息、垂直积分液态水含量、中尺度气旋等,特别是径向速度回波产品,根据产品图象特征,将其分为3类,分别从中尺度天气学原理等进行深入的综合分析,得出多普勒天气雷达的几种重要产品对强对流天气特别是冰雹天气的临近预报具有重要使用价值,同时与常规数字化天气雷达进行了对比分析。

跨省区新一代多普勒天气雷达PUP产品调用与拼图实现

提出一种多普勒天气雷达PUP产品的拼图实现方案。通过解决雷达图通信链路建立、雷达资料汇集入库、多站雷达拼图等实际工作中所面临的问题,实现了新一代天气雷达资料跨区域共享及拼图显示。该套方案已在实际应用中通过业务检验,取得良好效果。

新一代多普勒天气雷达CINRAD/CD产品数据缺报原因分析

根据兴义新一代多普勒天气雷达CINRAD/CD产品数据的生成、发送流程,从数据生成、软硬件的设置、网络设置等方面分析总结了由于雷达基数据不正常、格式转换或RPG生成产品不正常、RPG生成产品不全、产品总数不符合规定、网络原因造成的产品缺失等原因所造成的产品数据缺报进行了分析总结,并逐一提出了相应的检查及解决的方法。

新一代天气雷达二次产品浏览系统设计与实现

系统以新一代天气雷达二次产品为数据源,通过一套完善的后台分发系统和前台网站系统,实现了对雷达二次产品的网内共享和在线浏览。前台网站为用户提供了单屏、双屏、四屏、列表等丰富的浏览模式,并采用"网页图像缓冲技术",实现了雷达二次产品的在线动画。使预报员可以清楚的掌握某个时间段上,雷达回波的演变过程,为准确把握天气的演变提供保障。系统以C/S结构开发后台分发系统,以B/S结构搭建前台网站系统,最大限度发挥了网络技术在数据共享方面的作用,实现了雷达产品的网内浏览,发挥了气象广域网的优势。

多普勒天气雷达产品在人工增雨中的作用探讨

多普勒天气雷达对捕捉可降水云体具有很好的探测作用,在指导人工增雨作业的时间、地点上有着自己特有的优势。对多普勒雷达资料在人工增雨作业中的深层次应用有待进一步地探讨。