基于组网多普勒雷达径向速度场的福建近海台风中心定位研究

本文探讨了一种基于组网多普勒雷达径向速度零速度线(区)对福建近海台风中心定位的方法,该方法利用了台风中心位于雷达径向速度产品中零速度线(区)上的特征,理论上可以将两部(或以上)多普勒雷达零速度线(区)的重合点(或区域)认定为台风中心,并利用空间密度聚类法和线性回归分析对台风零速度线(区)弯曲、不连续以及重合点不唯一等情况做进一步中心定位判定。研究发现,该方法时空分辨率高、定位精准,可以对发展形态不规则、速度模糊、临近登陆或登陆后的台风实现定位,对台风实时业务定位和路径预报等具有一定的参考价值,同时具有简单易行、适用范围广的优势。

低空急流的单多普勒速度特征

对低空急流的单多普勒天气雷达径向速度图像进行数值模拟 ,并利用合肥多普勒天气雷达的观测资料 ,对 2 0 0 0年 6月 2 4— 2 7日安徽省境内发生的暴雨过程进行了分析。结果表明 :不论风向如何变化 ,低空急流的多普勒正负速度区关于显示中心成对称分布 ,从多普勒速度的零速度线分布可以得到实际风场的风向廓线。在多普勒速度图上 ,安徽淮北地区暴雨过程主要发生在正负速度中心的中心轴的左侧2 0 0 km范围内。低空西南急流的维持 ,为暴雨的产生和维持提供了充足的水汽。

复合风场的单多普勒速度特征

本文对复合风场的单多普勒天气雷达径向速度图象进行模拟 ,复合风场包括不同风速情况下的大尺度运动的辐合辐散风场与冷暖平流的迭加。不同的风场在单多普勒径向速度场上有着不同的特征 ,本文的一组模拟 。

多普勒雷达速度资料在短时天气预报中的应用

基于多普勒雷达速度资料的特征分析,对其在短时天气预报中的应用研究做了初步的探讨。结果表明:利用多普勒雷达速度场零速度线的变化及正负速度中心的分布,可以准确地对热带气旋中心进行定位;“弓”形零速度线对大范围短时降水预报有很好的指示作用,当“弓”型辐散场零速度线出现时,预示着降水减弱并趋于结束,当“弓”型辐合场零速度线出现时,预示着降水加强并可能出现雷雨大风、冰雹等强对流天气;多普勒雷达速度场中“逆风区”的出现,可作为短时强降水和雷雨大风等强对流天气预报的重要判据。

径向速度资料在预报工作中的应用

就首都机场ＴＤＲ－３６００多普勒雷达探测资料分析了超级单体、飑线、切变线等中小尺度强对流天气的径向速度图特征，解释其提供的风场信息。

多普勒雷达速度资料在短时天气预报中的应用

本文基于多普勒雷达速度资料的特征分析,对其在短时天气预报中的应用进行了初步的探讨。结果表明:利用多普勒雷达速度场零速度线产品动态分析及正负速度中心的分布,可以比较准确地对气旋中心位置进行定位;"弓"形零速度线对大范围短时降水预报有很好的指示作用,当"弓"型辐散场零速度线出现时,预示着降水减弱并趋于结束,当"弓"型辐合场零速度线出现时,预示着降水加强并可能出现雷雨、大风、冰雹等强对流天气;多普勒雷达速度场中"逆风区"的出现,可作为短时强降水和雷雨、大风等强对流天气预报的重要判据。

多普勒雷达速度资料在短时天气预报中的应用

将多普勒雷达速度资料应用于短时天气预报中,零速度线的动态变化可以对气旋或台风的中心进行定位,"弓"形回波对短时降雨情况有指导性作用,还可以将"逆风区"作为短时强降水和雷雨大风等灾害性天气出现的重要依据。基于此,对多普勒雷达速度资料在短时天气预报中的应用进行论述。

湖南一次雨雪天气降水相变的环境条件与双偏振雷达特征分析

基于常规气象观测资料、NCEP再分析资料以及长沙双偏振雷达、风廓线雷达资料,对湖南2021年12月下旬一次雨雪天气过程降水相态转变的大气环境条件和雷达双偏振特征进行分析,得到以下结论:(1)降雪前干层消失,湿层增厚,整层湿球温度低于0℃,逆温层下冷垫的饱和层结对雪花丛集增长有利,有利于降雪增强。(2)湘中及以北地区位于700hPa西南急流出口区,600—800hPa强烈水汽辐合和中低层强上升气流为暴雪过程提供充足水汽。(3)25日夜间长沙出现间歇性小雨(雪)和多次短波槽过境密切相关;26日上午西南风转为偏西风导致长沙降雪出现短时减弱;冷垫上西南暖湿气流增强时段、冷垫内东南风转为东北风时段,分别对应26日长沙降雪两个峰值。(4)不同相态降水时段相关系数(CC)、差分反射率(Zdr)、水平反射率因子(Zh)有一定差异,双偏振产品对本次雨雪天气过程中降水相态转变的识别有一定指示作用。(5)低层“零速度线”成直线且有风速辐合特征,西南急流核增强、向下扩展等特征预示暖湿气流在冷垫之上的动力爬升增强,降雪得以长时间维持、且强度增强;而随着径向速度风场辐散特征出现,降雪逐渐减弱。

多普勒雷达速度资料在短时天气预报中的应用

根据对多普勒雷达的速度资料进行分析,在短时天气预报中应用多普勒雷达的特征方面的研究有了初步的进展。研究结果表明,准确定位热带气旋的中心可以利用多普勒雷达速度场零速线的变化和正负速度中心的分布情况,"弓"形零速线对降水有很好的预报作用,且在多普勒雷达的速度场中"逆风区"的出现可作为对流天气预报的重要判据。

单多普勒雷达二维风场反演——Extended VPP方法

文中提出的EVPP(Extended Velocity Plan Processing)方法是根据风场连续及局部分片光滑的性质,假定在一很小的分析窗内风矢量保持线性变化关系,使得在分析窗内反演得到的风场在矢径上的投影与实际观测的多普勒雷达径向速度场之间的误差达到最小,并利用零速度线这一特点对问题的求解做出约束,使得所得解尽可能达到全局最优,即:(1)利用变分的思想求出水平风速的大小及方向;(2)利用风场局部分片光滑,对风的方向做出矫正。虽然由于风场受到线性假设这一限制,使得其使用的范围得到了局限,但是在本文中利用零速度线这一特征使得反演的结果得到了进一步的提高。文中利用模拟的理想个例和实际观测到的个例分别进行了研究分析。为了证明其理论的可行性,首先我们利用三维冰雹云模式模拟了辽宁2005年7月8日的一次冰雹云过程,考虑到个例的代表性,我们选择了辐合、辐散、旋转以及均匀风场等4种类型的流场结构进行了模拟分析,同时为了验证该种方法对于资料质量的依赖性以及噪声的敏感性,我们在理想质量中加入了随机噪声。从对模拟风场的反演,证明了该方法理论上的可行性,而且噪声对其结构的影响不大。然后针对台风、飑线、强对流等实际天气过程作了进一步分析。最后对反演结果进行了误差分析,结果表明这一方法能较好地反演出中尺度系统的水平流场结构。

一次夏季雷暴天气过程中闪电活动特征分析

利用探空资料、多普勒天气雷达和闪电定位仪数据,分析了2009年7月30日发生在南京地区一次雷暴天气过程的雷达及闪电数据时空演变特征。结果表明:对流有效位能Ecap比起K指数(IK)等对于对流潜势预报具有更明显的指示作用,0℃层和-10℃层高度的降低有利于雷暴云的雷电活动;整个过程以负闪为主导,闪电强度越大,闪电频数也越高,每次闪电峰值后,都对应一次谷值;闪电数据与多普勒天气雷达回波叠加后分析发现,回波的生消演变对应着闪电频数和强度的生消演变,负闪主要落在强回波中心区域,正闪零星分布于回波强度梯度较大的区域;雷达径向速度图像特征变化更能揭示闪电发生发展的机制,逆风区对应雷暴中心区域,不仅是强降水的中心区也是闪电的中心区,对逆风区的识别监测能够更好的指导雷暴预警报工作;利用雷达数据计算的云底动能施力参量,能够很好的描述支持闪电起电的热动力特征,云底动能施力对雷电增长的贡献有一段持续传输过程,该参量峰值比频闪峰值和强度峰值都约有0.5 h的提前量。

吉林省中部两次较强降雪过程多普勒天气雷达资料对比分析

利用长春多普勒天气雷达资料对2019年12月16日和12月29日的两次降雪过程进行分析,结果表明:暖平流影响时间长,地面附近有暖平流汇入,径向速度或风向出现辐合特征等都将有利于降雪过程的加强;出现辐散特征,地面附近有冷平流入侵时,降雪过程将减弱;当零速度线出现折角时,配合径向速度能够确定冷锋的位置及移动方向;当长春多普勒天气雷达探测到冷锋时,预示着吉林省中部地区降雪过程将减弱或东移。

一次辽宁暴雪预报偏差原因分析

利用常规气象资料,从天气形势、数值预报、雷达回波分析2009年2月19～20日辽宁地区降雪天气过程的强度和落区的差异及原因分析。结果表明,这次降雪是受东移冷空气和蒙古气旋的共同影响造成的,落区、强度与实况的差异原因,主要由于数值预报形势场预报偏强和地形增幅造成的。

多普勒天气雷达资料在9806号台风定位中的应用

应用上海中心气象台ＷＳＲ－８８Ｄ多普勒天气雷达资料分析了９８０６号台风过程的回波强度图及径向速度图的特征。

2008年7～8月广州白云机场强对流天气的多普勒特征

利用白云机场新雷达、香港天文台雷达和广州番禺雷达的各种产品，选取2008年7—8月6例发生在白云机场的强雷雨和雷雨大风，分析它们的多普勒图像特征。结果发现，新雷达的径向速度场对于雷雨大风的预报很有意义；2008年7～8月的雷雨大风基本属于大风区型，当大风区伴随有中气旋或逆风区时，会给地面带来较大的大风，而仅有逆风区时，不一定出现大风；零速度线由模糊、凌乱变得清晰、整齐及周围风速梯度的加大，预示着地面大风出现的可能。

“20130715”呼和浩特短时强降水雷达回波特征分析

为了更好地预报、预警短时强降水,利用呼和浩特市多普勒天气雷达、加密自动站、FY2卫星及1°×1°NCEP逐6 h再分析资料等资料,对2013年7月15日呼和浩特市短时强降水过程进行分析。结果表明:短时强降水是在贝加尔湖冷涡大尺度环流背景下,副高和台风"苏力"共同作用,由中小尺度系统造成;槽前西南气流及副高和台风间偏南气流共同形成持续的暖湿输送,使得水汽和不稳定能量得到持续补充;系统性抬升、地形及冷空气触发中小尺度系统发生发展。降水回波起源于阴山山脉南侧,层状云降水回波显著,基本反射率≤47 d Bz;径向速度场上呈现"牛眼结构",零等速度线呈"S型"。当径向速度图上中气旋和低空急流被识别,基本反射率因子强度≥40 d Bz时,可发布短时强降水预警。

陕北榆林两次夏季暴雨过程的对比分析研究

利用自动气象站常规观测资料、MICAPES、NCEP FNL 1°×1°再分析资料,FY-2G红外云图,FY-2G TBB资料、CB多普勒雷达VCP21模式资料对陕北榆林2019年7月28-29日、2019年8月2-4日两次暴雨过程进行对比分析研究。结果表明:(1)前者副高西伸北抬,与西风槽带来的冷空气在陕北北部交绥,配合近地层切变线、辐合线的触发,促成了对流性暴雨的生成。后者为西风槽配合中低空强的气旋性辐合系统,低层东路冷空气及台风外围水汽的输送,为系统性暴雨形成的有利条件。(2)中层干空气侵入和低层冷垫都有利于降水加强,暴雨易出现于θse陡峭和密集区;高值位涡柱下侵位置对两种类型暴雨有指示意义,700 hPa湿正压与湿斜压的正负值过渡区对应暴雨的落区。(3)MβCS与涡旋云系中心对应暴雨强降水区。(4)当CR回波强度达50 dBz,VIL达30 kg·m-2,对应区域会出现短时强降水。当负速度面积大于正速度面积,零速度线呈S状,回波强度35~45 dBz,叠加逆风区有利于大面积强降水形成;当零速度线呈折角,表示有冷锋经过,配合45 dBz左右回波强度,冷锋经过地区降水加强,有利于形成系统性暴雨。