江西抚州市雷暴大风气候特征与潜势预报方法

根据抚州市各国家站的观测数据、典型案例的雷达回波和NCEP再分析资料,采用最小二乘法、M-K突变检验法等方法对抚州市近62年的雷暴大风天气进行研究分析。结果表明,抚州市雷暴大风天气具有空间分布不均的特点,各站点雷暴大风天气日数总体随时间减少,1960—1978年间下降趋势显著,春季月出现次数最多,夏季次之,秋季则大幅减少,冬季无区域性雷暴大风天气。雷暴大风时雷达反射率因子主要呈现弓形回波和超级单体回波两类,回波顶高普遍在8~12 km,伴有冰雹的超级单体可伸展到14 km以上。

动力-统计方法在24小时雷暴预报的应用

利用T213数值预报产品,计算了多个对流参数,应用事件概率回归方法分别建立了全国690个基本站4—9月的24 h雷暴潜势预报方程,并根据TS评分值最大的原则确定了雷暴发生预报的临界概率,针对2010年4—9月进行试预报。研究结果表明:(1)基于T213输出产品计算得到的对流参数物理意义明确,与雷暴有无事件相关系数较高,对雷暴潜势预报方程贡献很大。(2)雷暴潜势预报方程对区域性雷暴的预报指示性较强,尤其对于雷电频发的地区效果更好。(3)690个站TS评分平均值为0.24。

华北产生雷暴大风的动力热力综合指标分析及应用

应用MICAPS重要天气报告数据,筛选出2005—2010年夏季华北地区26次典型雷暴大风过程。选取K指数、对流有效位能、大气可降水量、大风指数、中低层垂直速度、垂直螺旋度、垂直能量螺旋度等7个动力或热力指标,利用NCEP 1°×1°再分析资料计算和统计了槽前型和西北气流型雷暴大风发生时的指标阈值。基于统计结果,进一步设计了指标叠套技术,将其应用于2011年6月华北地区两次不同类型雷暴大风的潜势预报中。结果表明,雷暴大风实际发生区域与指标叠套区域一致性较好,验证了该方法对华北雷暴大风预报的有效性。

雷暴大风、冰雹天气的预报方法研究

为了最大限度地减轻雷暴大风、冰雹天气造成的损失,提高这两种灾害性天气的预报预警能力,笔者在统计安徽省2000—2005年4—9月无雷暴、普通雷暴、强对流(雷暴大风、冰雹)样本的基础上,利用1×1格点NCEP资料计算了表征热力、动力、水汽条件的43个参数,对比分析了无雷暴、普通雷暴、强对流(雷暴大风、冰雹)时的物理量极值、归一化平均值等,并基于分析结果选取雷暴大风、冰雹的消空、预报指标,逐月逐时次的确定预报指标的阈值。最后,利用指标叠套法生成安徽省雷暴大风、冰雹天气潜势预报产品。用该方法对2007年的实时运行情况进行检验,2007年6—9月共有28个雷暴大风、冰雹过程全部报出,空报9个过程,无漏报,过程TS为30.4%。从检验效果来看,指标叠加的数值越大,出现雷暴大风或冰雹的概率也就越大,对农业防灾减灾起到一定积极的作用。

大气电场的FFT频谱分析及雷暴预报研究

采用傅里叶变换方法将时域数据转换到频域,针对首次地闪发生(简称"雷暴天气")和首次地闪不会发生(简称"非雷暴天气")的大气电场强度数据做了幅度谱分析。研究发现,首次地闪前0.5 h的大气电场数据与非雷暴天气中任意时段0.5 h的大气电场数据的幅度谱分布具有明显差异,两类天气的幅度谱分布有一定规律可循。在此基础上对样本整理分类,将两类天气的平均幅度谱视为判别标准,利用欧氏距离判别法,对63个未知天气样本进行判别分类和效果检验,结果表明,此方法可供短时临近的首次地闪预警工作中予以参考。

综合指标叠套方法在海上雷暴预报中的应用

在前人研究陆上雷暴的经验基础上,采用综合指标叠套的方法,探讨不同海域雷暴的影响因子及其预报。选取的预报参数主要包括温度露点差、相对湿度、层结稳定度、对流有效位能、抬升指数、BOYD指数、全总指数、K指数、SWEAT指数、SWISS00、水汽通量散度等15个指标,并分区域确定各自的阈值。对2013年6月东海和南海区域雷暴进行试预报,准确率可达到70%以上,且有效减少漏报率。可见,选取的预报因子及其阈值是有效的,综合指标叠套方法用于海上雷暴的预报是可行的。

基于改进遗传小波神经网络的雷暴预报方法

为了进一步提高雷暴预报的准确率,在分析研究雷暴预报方法的基础上,提出了一种了基于改进遗传算法优化小波神经网络的雷暴预报方法(IGAWNN).该方法利用聚类分析和牛顿迭代法对多种群遗传算法的收敛方向和精度进行改进,避免了种群同质化与局部最优问题,采用改进的遗传算法对小波神经网络的初始权值阈值进行了优化.选用南京地区2008—2009年6—8月的探空和闪电定位资料,使用灰关联法挖掘出关联程度较大的对流参数作预报因子,归一化处理后输入模型,采用独立样本进行预报检验.结果表明,与BP神经网络等方法相比,IGA-WNN预报准确率更高,具有更好的非线性处理能力和泛化性.

基于对流参数南宁地区雷暴天气潜势预报方法研究

利用2003—2012年南宁地区地面气象观测资料和探空资料,统计分析了南宁地区雷暴天气和常用对流参数的关系。结果表明:2003—2012年南宁地区有雷暴、无雷暴天气时对流参数的数值存在明显的区别;整层比湿积分(IQ)、K指数(KI)、抬升指数(LI)与雷暴天气发生概率呈显著的线性关系;总指数(TT)、沙氏指数(SI)和对流有效位能(CAPE)超过一定数值后雷暴天气概率变化较小。对流参数二值化后对雷暴天气的指示作用比实际值更好。将二值化的对流参数作为因子,采用二值Logistic回归法建立雷暴天气概率的预报模型;利用2013年资料进行试预报检验,证明建立的模型预报效果较好,可用于雷暴天气潜势的6 h短时预报。

对流参数主分量旋转法在西昌地区雷暴预报中的应用

为研究对流参数主分量旋转方案对西昌地区雷暴预报的影响,利用2006～～ 2008年雨季（6～～9月）T213模式输出产品,采用F-分值法和主分量旋转法,分别初选和精选因子,并结合二元Logistic回归分析,建立了西昌北郊某站的雷暴释用预报的模型,并对该站2010年雨季雷暴进行预报试验.试验结果表明：精选因子的KMO检验值在0.65～～0.85,且Bartlett球形度检验显著,说明该站的雷暴对流参数适用于因子分析;极大方差旋转能够较好地分离因子载荷,对雷暴信息的提取能力较强;试报的TS评分在0.3左右,24小时预报的Hedike评分可达0.337,模型的预报准确率较高,持续性较好.综上所述,采用主分量旋转法对雷暴的MOS预报有一定的改善效果.

利用贝叶斯方法对广东省雷暴大风天气的预报研究

针对广东省2010—2019年4—9月有雷暴大风和没有雷暴大风天气的个例进行研究,通过箱线图的形式分析了产生雷暴大风天气相关环境参数的分布特征并建立3小时、6小时和12小时三个时间段的雷暴大风潜势预报模型,利用贝叶斯方法对2020年4—9月的天气过程进行检验,结果表明:雷暴大风天气的发生对应地面较高的露点温度,较大的不稳定能量、上下层温差以及全总指数等物理量;从检验结果来看,贝叶斯方法对雷暴大风天气的识别具有一定的可行性,三个时段的潜势预报模型识别雷暴大风的命中率均在80%以上,但存在一定的空报,需今后改进与完善。

大连机场秋季冷锋性雷暴天气特征和预报

通过对大连机场1996—2006年共11年气象观测资料进行统计,对影响大连机场的秋季冷锋性雷暴天气的基本特点、要素变化、天气形势进行分析总结,归纳出秋季冷锋性雷暴天气的预报思路,以期对实际预报工作起到一定的指导作用。

西宁地区雷暴天气分析及预报方法研究

本文利用1981-2008年夏季(5-10月)西宁地区4个气象站的雷暴天气资料,分析了西宁地区雷暴天气的时空分布特征以及造成雷暴天气的环流形势与影响系统。为提高西宁地区雷电预报准确率,从天气学、统计学和能量天气学方面进行了研究,探索出了一套简单实用的预报指标和预报方法,建立了西宁地区雷暴天气动态分析和预报服务系统。

一种夏季强雷雨预报因子的选取方法

为了提高对武汉天河机场夏季强雷雨天气预报准确率,利用极值剔除法选取了5个预报因子;这些因子分别与中低层大气和地面的温度、湿度等要素有关。将预报结论与天气实况进行对比后发现:极值剔除法所得的预报因子可以有效地减少夏季强雷雨的漏报率。

雷暴天气特征分析及其防灾减灾措施

雷暴天气是指伴有雷电、冰雹、大风和强降水的局部地区的强对流天气。我国夏季雷电灾害占全年雷电灾害的66%,严重威胁到飞机人工降雨、高炮防雹作业的安全。因此,文章将分析我国雷暴天气的时空分布特征,探讨雷暴天气成因和预报预警方法,研究雷暴天气防灾减灾的途径及方法,为雷暴天气短临预报预警提供参考。

广河县雷暴过程的天气学预报方法

利用2006—2015年广河国家气象观测站雷暴观测资料,挑选出了208个雷暴记录。根据雷暴发生个例,逐个查看2006—2015年5—9月MICAPS 8:00、20:00 500 h Pa高度场,将雷暴过程进行划分,得到了广河县雷暴过程的主要环流形势为槽后西北气流型、横槽型、槽过境型、低涡后部型。其中,最有利于广河县雷暴发生的天气型是槽后西北气流型或横槽型,其次是槽过境型。

一种强雷雨天气预报因子的选取方法

利用极值剔除法,选取了预报武汉天河机场夏季强雷雨天气的5个因子。经检验发现,采用这些预报因子进行预报,可减少强雷雨天气的漏报率。