应用云迹风资料同化的江南飑线模拟试验

运用WRF模式对2006年6月10日发生在浙江地区的一次飑线过程进行了数值模拟及云迹风资料同化实验研究.将常规测站、自动站资料同化试验和加入了云迹风资料的试验进行比较,结果表明,用WRF模式进行同化模拟,较好地再现了此次江南地区飑线的发生、发展、维持和消亡过程.主要分布在对流层高层的云迹风资料能有效地改善高空风场质量,在模式中增加了云迹风资料之后,使模拟的雷达反射率图像增加了清晰度,原来有些地段较为零星逗点状的反射率图像可被连成带状,尤其明显的是模拟的主降水强度和落区与实际降水分布更加接近;模拟也改变了后半程的大风区的分布并增强了风速,比控制试验稍接近于实况,且略缩小了降水和大风的虚假区域.同时,通过不同质量控制阈值的云迹风模拟试验比较发现,进入模式的云迹风数量与模拟效果并不是简单的线性正相关,因此,在云迹风资料的运用上,质量控制对模拟有一定的影响,恰当地应用云迹风资料同化能在一定程度上改善强对流系统的数值模拟,对提高降水、大风等预报质量是较有效的途径.

雷击火险区安全监测预警技术的研究

结合森林雷击火预报难点问题,阐述了在闪电发生前预警雷电的电场原理。在大兴安岭地区成功探测和跟踪了雷电发展过程,收集了雷暴生命周期各个阶段的数据,获取了闪电发生前雷雨云中电荷积累过程中的电场特征信息。在此基础上,初步探讨了对雷暴过程实时监测和闪电特征识别方法。针对雷电孕育、发展过程的各个阶段,建立分时段、多情景的动态监测模式。面向雷击火演变过程的时序化,提出了雷暴出现、发展、闪电形成临界条件的阶段化预警模式,实现对雷暴全过程跟踪监测。提供了雷暴活动的区域、移动路线,可能出现雷击火点的分布和位置等防火信息,以便防火部门提前做好准备、及时扑救。

基于网格的雷暴识别与追踪技术

为实现对雷暴发展情况的实时监控,提出一种利用云地闪监测数据来评估雷暴覆盖范围并追踪雷暴发展和移动的模型。使用固定大小的网格去覆盖在某个时间段内发生云地闪的区域,使用一种广度优先的搜索算法对这些网格进行聚类;对于两个连读时间段内的聚类结果,采用地闪数据重叠法对相邻时间段内的聚类进行匹配,对雷暴进行追踪。通过在云地闪监测数据上的实验验证了该模型对雷暴识别和追踪的有效性。