一种改善双极化多普勒天气雷达弱回波发现能力的方法

由于双极化天气雷达使用"双发双收"体制,即同时发送和接收水平、垂直通道的电磁波,这会导致双极化雷达在两个通道接收到的回波功率较单极化雷达至少小2倍(或3 d B)。一些信噪比较低的弱回波可能淹没在噪声里,不易被发现。为改善双极化多普勒天气雷达弱回波的发现能力,提出基于双通道信号相关性联合估测回波功率方法,并结合双极化雷达IQ数据进行相关的算法试验分析。结果表明,用基于信号相关求和算法能提高双极化天气雷达的回波信噪比3.77 d B,从而使雷达探测到更多的弱回波。

一次热带低压“弱回波”的短时强降水特征分析

使用常规天气、自动站、3D云图、单站雷达回波、Web GIS雷达拼图和风廓线雷达等资料,采用统计、对比分析和特征提取等方法,对影响江西宜春的2013年第7号强台风"苏力"(热带低压)短时强降水进行分析。结果表明:①"苏力"(热带低压)短时强降水期间,宜春处于低压中心偏东,并受台风眼南侧大片云系影响,螺旋雨带自北向南气旋式移动,强降水中心也表现为自西北向东南方移动特征。②0714过程表现为"弱回波"特征,回波结构紧密,呈带絮状,回波强度只有35~45dBz。③短时强降水影响前后,单站气象要素表现为温度平稳,湿度饱和,气压较低且随强降水产生而平缓上升,2min平均风速较小,强降水期间出现风向切变,具有典型暴雨特点,降水持续时间较长,并伴随超短时强降水出现。④"苏力"台风低压在短时强降水影响期,风廓线雷达产品水平风向风速上,高层为西北风,低层为西南风,整体风速均匀,为大范围12~20m/s的风区,并探底到600m高度,高低层存在风向风速垂直切变,但切变强度要小于其他强对流天气;径向速度为正速度,最大达8m/s,出现在最强雨强阶段;速度谱宽高低层中大小值交替出现;信噪比SNR达60~70dB;垂直风速受雨滴末速度影响,达到8m/s;大气折射率结构常数C2n因台风系统降水雨滴大和雨滴数量密集而表现出极大值-15^-14m-2/3。

具有双有界弱回波区特征的超级单体雹暴雷达回波分析

利用多普勒天气雷达,对2008年3月20日凌晨发生在柳州地区的超级单体雹暴,在垂直风切变、三体散射、中气旋、三维结构和风暴属性方面进行了详细分析,结果表明,三体散射(TBSS)特征回波可以作为判断冰雹云、防雹预警的指标,并且具有一定提前量,最大时间提前量可达半个小时,高反射率因子区域越大,TBSS的长度越长,最大长度可达20 km;雷暴尺度涡旋的出现有利于大冰雹的生成;垂直积分液态水含量(VIL)值和强回波区高度跃增反映冰雹碰并增长过程,降雹期两者多次跳跃使雹暴长时间维持;对于矮顶超级单体风暴,VIL密度更能反映降大冰雹的潜势;双倒"V"字型入流缺口和双有界弱回波区的出现意味着即将降雹,并且降雹时间较长。

B超回波太弱维修1例

故障现象东京计时LS-1000型 B超机有字符显示,无超声图像,将增益调到最大时。

雷达回波反射率垂直剖面图的冰雹识别方法

为了更加准确地识别冰雹天气,对某地区2005—2010年间24个冰雹过程和19个暴雨过程的825个雷达样本数据进行了分析处理,建立了基于雷达回波反射率垂直剖面图的冰雹自动识别的客观模型.在分析冰雹云体形成机理和结构的基础上确定最佳剖线,并用插值法生成雷达回波反射率垂直剖面图,通过图像处理方法,提取特征数据(强回波(45,d BZ以上)与0,℃和-20,℃温度层的高度差、弱回波区和有界弱回波区的宽度和高度).然后采用粗未选集理论数据挖掘方法对相关特征数据进行处理,建立了自动识别冰雹天气的客观模型.测试结果表明:该识别模型的判别规则对28个冰雹天气过程的383个样本的正确识别命中率是82.77%,可有效地识别和预报冰雹,有助于减轻冰雹灾害天气造成的损失.

天气雷达回波弱的分析研究

雷达是靠测量目标物的散射现象来判断确定目标的位置、形状、大小和速度等,这些信息都包含在目标回波中。在天气雷达回波里,不仅包含了有用目标物云雨信息,还包含了地物和其他杂波,雷达回波的变弱将影响我们对目标物特性的判定。文章首先从雷达方程原理引入,叙述了导致雷达回波减弱的多种因素,最后通过实例分析,给出了排除天气雷达回波变弱问题的一般处理过程与方法。

一次致灾冰雹的超级单体风暴雷达回波特征分析

利用石河子C波段多普勒天气雷达资料,对2010年6月28日下午发生在准噶尔盆地南缘石河子垦区北部沙漠边缘地带的强冰雹超级单体风暴的雷达回波演变特征进行了详细分析。结果表明,该超级单体风暴前进方向的右侧出现了弓形回波,左前侧和右后侧分别出现了"V"字型缺口;沿入流方向穿过最强回波位置的反射率因子垂直剖面呈现出典型的有界弱回波区、回波悬垂和有界弱回波区左侧的强大回波墙,最大回波强度出现在沿回波墙狭长区域的下部,其值达到70dBz;相应的径向速度上出现了中气旋,该中气旋的发展和维持使得超级单体弓形回波发展并维持;强冰雹发生在有界弱回波区、垂直累积液态水含量大值区和中气旋重合的区域内;可用中气旋提前30min预警短时冰雹,其反射率因子垂直剖面上的宽大有界弱回波及其回波悬垂和回波墙下部的强回波中心强度(70dBz)可作为预警大冰雹的预警指标。

浅谈714C型气象雷达回波弱故障的一次排除过程

本文结合发射机和接收机工作框图论述了雷达回波弱故障的解决思路及判断方法,以期能对将来的工作及同行有所帮助。

2022年6月19日广东佛山龙卷的双极化相控阵雷达特征

利用X波段双极化相控阵雷达等多源观测资料,分析了2022年6月19日早晨广东佛山超级单体龙卷的环境条件和对流风暴的结构及演变特征。龙卷母体风暴是在强西南季风天气背景下的一条东北-西南向飑线南端发展起来的。环境条件具备较大对流有效位能、低抬升凝结高度和强垂直风切变等有利于超级单体龙卷发生发展的热力和动力条件;低空风暴相对螺旋度、超级单体复合指数和强龙卷指数的显著增强对超级单体龙卷的发生有较好指示意义。具有高时空分辨率的佛山南海X波段双极化相控阵雷达探测到了龙卷母体微型超级单体的发展过程和龙卷涡旋的演变特征:对流单体在前侧低层入流的加强下逐渐形成钩状回波和反射率弱回波空洞;中气旋首先在2.5 km附近高度形成后向低层伸展,随着后侧下沉气流的加强,低层涡旋旋转增强,当低层中气旋旋转速度超过22 m·s^(-1)(强中气旋)且直径紧缩至1.5 km以内时,龙卷即将触地,龙卷涡旋特征(TVS)和龙卷碎片特征(TDS)出现是龙卷触地的主要特征,龙卷发生在反射率弱回波空洞、TVS和TDS附近。

冰雹云RHI回波V形缺口形成物理机制

1 引言国内外应用雷达探测冰雹云和人工防雹试验中,曾观测到雷雨云RHI回波多是柱状,单体冰雹云回波也呈柱状,云体比雷雨云宽,砧状回波比较明显,强冰雹云有悬挂回波、穹窿、回波墙.这些已为人们所知和应用。 2 V形缺口(RHI)回波的观测我们于1989～1991年在辽宁省绥中县进行人工防雹过程中,应用雷达对冰雹云回波结构进行了观测和研究. 1989年9月4日雷达探测李家乡附近冰雹云降雹时段的RHI回波,回波顶高为9.6km,宽为25km,强回波顶高为6km,观测到回波顶部有一个非常明显的V形缺口,见图1。

十堰一次强对流天气雷达回波特征

利用十堰714C天气雷达回波资料,结合其它天气资料,分析了2004年7月6日发生在十堰境内的强对流天气过程。结果表明,这次强对流天气是在有利的大尺度天气形势下产生的,局地环境CAPE指数大,水平风的垂直切变较强。强降雹由多单体强风暴造成,回波强度强,高度较高,顶部有旁瓣假回波,低层存在弱回波区 (WER)。雹云移动明显右偏于高空风,属右移风暴,以右后侧和右前侧传播方式发展。强降雹由后一种传播方式造成,初始回波从半空生成,云顶高度较高,强中心位于云体中上层。

一次超级单体的雷达回波特征分析

利用万州和重庆两部多普勒天气雷达,对2010年5月6日凌晨重庆地区出现的强对流天气中一个造成严重灾害的风暴进行了分析。结果表明,该风暴具有超级单体特征,在反射率因子上出现了三体散射、有界弱回波(BWER)、悬挂回波,相应的径向速度图上出现了逆风区和中层径向辐合(MARC);另外,液态垂直累积含水量(VIL)跃增,三体散射、中层径向辐合等多普勒雷达回波特征均可为大风冰雹临近预警提供有价值的信息。

德州地区雹云雷达回波分型及物理模式

本文根据德州地区1990—1991年雹季冰雹云雷达回波料资及已有的云物理知识,分析得出德州地区三种雹云模式及云物理模式判别特征,此雹云雷达回波模式对冰雹天气临近预报,具有一定的指导作用。

一次由“弓形回波”所引发的冰雹天气过程雷达特征分析

利用黔东南州新一代C波段多普勒天气雷达资料,对2015年5月8日凌晨发生在贵州东北部区域的强冰雹"弓形回波"雷达产品进行了详细分析。结果表明,反射率因子维持强度较大值及较长的持续时间是此次冰雹过程较为明显的特征,回波前沿飑线回波带的回波强度梯度较大,弓形结构保持时间较长;径向速度图上,零速度线两侧正负速度对差值的变化、零速度线的旋转、以及逆风区的出现都是强对流天气过程最常见的特性;RCS上,出现了典型的有界弱回波区和强回波悬垂,强回波伸展高度超过了当天-20℃高度层;VCS上,倾斜上升气流与中层下沉气流在风暴低层形成径向辐合区;垂直液态水含量的跳变与降雹有着很好的对应关系,降雹时,其VIL值维持较大数值。

“20090719”致灾冰雹的多普勒雷达回波特征分析

利用石河子c波段多普勒天气雷达资料,结合常规观测资料对2009年7月19日傍晚发生在准噶尔盆地南缘沙漠边缘下野地地区的冰雹等强对流风暴的多普勒雷达回波演变特征进行了详细分析。结果表明:该强对流风暴具有超级单体风暴的典型特征,强风暴前进方向的右侧出现钩状回波,西北侧呈现出倒"V"字型缺口;沿入流方向穿过最强回波位置的反射率因子垂直剖面呈现出有界弱回波区、回波悬垂和有界弱回波区左侧的回波墙,最大回波强度出现在沿着回波墙的一个竖直的狭长区域,其值达到65dBz,垂直累积液态水含量达到65kg/m2。相应的径向速度图上出现中气旋,中气旋所对应的钩状回波反射率因子从低层往高层明显向低层入流一侧倾斜。回波顶高和垂直累积液态水含量的明显跃增及弱回波区和有界弱回波区的形成,为预测冰雹出现的时间和落区提供了一定的参考依据。弱回波区的出现超前冰雹发生近40分钟,对冰雹的预警、人工影响天气消雹具有较强的指示意义。

春季两次强对流天气过程多普勒雷达回波中尺度特征分析

根据贵阳多普勒天气雷达获取的2005年春季贵阳市两次典型的强对流天气过程的雷达径向速度场、垂直液态水含量和强度场回波资料,结合当日探空、高低空及地面天气形势等资料进行分析,2005年3月28日贵阳市冰雹天气(以下简称3.28)由经典超级单体引起的强对流天气及4月28日贵阳飑线天气过程(以下简称4.28)的发生、发展,均有较好的动力和热力条件,层结均表现出了不稳定特征。在多普勒天气雷达产品上,"3.28"属于中—γ尺度的经典超级单体,出现了有界弱回波区,"V"型缺口、三体散射等较清晰的特征性回波;"4.28"是一次明显的飑线过程,具有明显的"人"字型回波及"弓"型回波特征,径向速度图上,呈现出中—γ尺度的(反)气旋性辐合、逆风区、后部入流急流、径向速度相对大值区、中层径向辐合及风暴右移增强等特征。

一次长寿命超级单体风暴雷达回波特征分析

利用常规气象观测资料、章丘站探空资料及滨州、济南新一代SA天气雷达探测资料,对2016年6月14日发生在山东中部地区一次强降雹天气过程进行分析。结果表明:雷暴发生前大气不稳定能量的明显增加,较强垂直风切变是有利于强对流天气发生的环境条件;长寿命超级单体沿两山之间的谷地运动,地形对雹体发生、发展起到了抬升和维持作用,对单体的移动起到了导向作用;雷暴发生前的垂直累积液态水含量(VIL)跃增对冰雹粒子的形成和增长十分有利;超长的三体散射(TBSS)、深厚而持久的中气旋、高悬的强反射率中心、有界弱回波区以及风暴顶强烈辐散都是大冰雹发生的显著特征。

基于雷达回波指标的内蒙古通辽地区冰雹天气预报模型

通过对内蒙古通辽市新一代天气雷达建站以来至2013年发生在通辽地区的冰雹天气过程的分析,总结出冰雹天气的9项预报指标。为了将以上确定的预报指标应用到实际的短时、临近预报工作当中,分别对各项指标的性能进行分析,并应用客观预报方法将上述指标组合在一起。采用指标加权集成法,根据每一个指标的相对重要性,赋予指标不同的权重,然后带权集成,建立预报模型方程,得到一个各项指标的结合参数,作为未来是否会有冰雹出现的判断依据,以期提高冰雹的预报预警能力。

一次冰雹过程的雷达回波特征分析

利用NCEP1°×1°再分析资料和雷达资料对发生在邵阳市灵官殿镇一次强冰雹过程进行了分析。结果发现:此次冰雹发生在500hPa短波槽、700 hPa西南急流、850 hPa西南涡环境中。此次冰雹反射率因子回波典型特征就是钩状回波和有界弱回波区;冰雹发生时,高仰角出现旁瓣回波,旁瓣回波的移动方向和强度对冰雹有指示作用;雷达径向速度图上逆风区对强冰雹预报预警具有指示作用。