光流法在强对流天气临近预报中的应用

针对强对流降水的情况,提出了使用光流法计算得到的光流场来代替交叉相关法得到的运动矢量场。与简单的交叉相关法相比,光流法从偏微分方程的角度来求解光流场,在计算过程中使用了严格的约束条件,运用递归法进行求解。试验及评价的结果表明,对变化较快的强对流降水天气过程,光流法明显优于交叉相关法。

多普勒天气雷达PUP产品强天气监测预警系统设计

针对目前多普勒天气雷达PUP产品显示程序都是单纯显示图像和信息而忽略风暴分析信息应用的现状,通过对PUP产品数据格式的研究,使用DELPHI XE2编程语言研发了多普勒天气雷达PUP产品强对流天气监测预警系统。该系统全部自编代码完成PUP产品的读取解析,能够单独或批量读取、解析、显示多普勒天气雷达19类(36个文件)PUP产品,进行强风暴识别定位及存储图片和风暴特征分析信息,有利于PUP产品综合应用广度和深度的扩展。利用该系统及PUP产品既可以实时获取冰雹发生概率信息和发布冰雹预警,又有助于深入研究强风暴天气发生发展机理,目前该系统及其产品在云南省气象局相关业务单位应用,满足了强对流天气监测预警业务服务、人工防雹作业指挥和科研应用需求。系统使用WINDOWS API函数和MIF格式行政区边界较为准确地完成强天气的乡镇定位,程序复杂度小,代码量较少,系统体量较小,可供单一定位功能的WINDOWS程序设计参考。

基于机器学习方法的强对流天气识别研究

用机器学习中有监督学习模型支持向量机SVM来进行强对流天气的识别和预报。强对流天气的发生可以看作是小概率事件,因此强对流天气的预警问题可以作为不平衡数据分类问题来处理。在SVM的应用上结合判别准则来对不平衡数据进行处理,更好的对强对流天气进行预警。本文从数据的获取、训练算法的选择、算法的应用、实验结果的评估几个方面进行了详细的描述。通过采用丹佛地区的数据进行大量试验,排除了不平衡数据对分类的干扰,提高了强对流天气识别的准确度。

2016年大连地区强对流天气雷达回波特征分析

该文利用探空资料、加密自动站资料、天气雷达资料对2016年6—9月大连地区9次强对流天气过程,即短时强降雨(4次)、雷暴大风(3次)和冰雹(2次)3种强对流类型进行了雷达回波特征分析。结果表明:探空资料中K指数适用于短时强降雨识别;CAPE值与探空距离强对流时间密切相关;较大的高低层的温差有利于识别雷暴大风和冰雹;较低的0℃层和-20℃层高度有利于冰雹判别;较大的0~6km深层垂直风切变有利于雷暴大风识别。最大回波强度和所在高度,短时强降雨小于雷暴大风和冰雹;弓状型雷暴大风相对于低仰角径向速度大值区类型的雷暴大风有更长的预警时间提前量;雷暴大风和冰雹的VIL值都相对较大,不利于区分两者。研究结果为大连地区强对流预报预警提供参考依据。

利用CINRAD雷达产品进行风暴外推与预警

CINRAD雷达产品十分丰富,在CINRAD雷达导出产品中,有专门针对风暴外推与预警的雷达产品,即风暴路径信息STI,冰雹指数HI,中气旋M,龙卷涡旋特征TVS和风暴结构SS(产品标号58-62),这些雷达产品都有较完善的算法。在日常业务中,一般都是使用图像产品,很少使用匹配二进制数据文件产品,但要实现客观预报方法,就必须将这些分散的二进制数据文件组成一个统一标准格式的ASCII码"产品属性表"文件。这个文件把与风暴有关的雷达产品的特征汇集在一起,同时还增加了风暴单体质心回波强度、质心回波顶高和质心VIL等其它信息。风暴外推预警图使用多图层显示方式,分别显示这些雷达产品数据和ET、VIL等数据,并配有GIS地理信息。在做风暴外推预报时,考虑了高层引导风的作用和下垫面的影响;当风暴单体满足一定条件时,将考虑风暴的右移特性。

大连地区冰雹天气探空和雷达资料特征分析

该文利用常规观测资料、天气雷达资料和灾情评估资料,对2005—2016年大连地区的23次冰雹过程进行了分析研究。结果表明:(1)大连地区冰雹天气发生在6月的比例占61%,发生在下午到傍晚时段的比例占65%,落区为北部地区占79%,强冰雹过程占57%;(2)天气尺度影响系统中,东北冷涡占57%,西风槽占39%;(3)0℃层高度、-20℃层高度、850h Pa与500h Pa温差、700h Pa与500h Pa温差、500h Pa温度露点差、850h Pa温度露点差综合分析能够较好地指示冰雹天气;(4)H_(40dBZ)-H_0、H_(40dBZ)-H_(-20)、VIL最大值、D_(VIL)等雷达参量特征值能够作为冰雹识别指标。

腐蚀方法在风暴自动识别中的应用

为了解决聚类过程中常碰到的虚假合并问题,针对对流风暴的特点,使用了一种特殊的腐蚀方法,即在执行腐蚀操作时考虑了风暴边缘的反射率因子的强弱分布,进行动态的卷积模板的设计,而不是始终使用一个固定的卷积模板。试验及评价的结果表明,这种方法能够成功地识别出风暴体的虚假合并,进而提高风暴体的正确识别率和预报评价指标。

精进臻善,守护平安--高质量发展的现代气象预报业务体系

以预报精准为龙头,坚持将预报精准放在气象业务链条中的核心位置,带动监测精密和服务精细发展,推进观测预报服务业务共融互通,是我国气象部门常抓不解、在实践中不断深化发展的工作理念。我国气象预报预测准确率稳步提升。暴雨预警准确率达89%,强对流天气预警时间提前至38分钟,均创历史新高;台风路径预报24小时误差为65千米,稳居国际先进行列。