多普勒雷达资料在雷电预警中的应用研究

本文总结了国内外利用雷达资料进行雷电预警的研究成果,结合我国国情利用现有资料提出雷达回波强度、回波高度、强回波比例、VIL四个雷电预警的预报因子并分别对其物理机理依据进行了初步探讨,这为我国在当前条件下开展雷电预警的研究工作和实际业务应用提供了参考,具有积极的意义。     

驻马店市两次强对流天气的多普勒雷达产品特征的对比分析

针对近年来河南省驻马店市出现的强对流天气,用多普勒天气雷达产品如反射率因子、径向速度、垂直液态含水量、风暴跟踪信息等进行普查分析,重点对两次不同性质的强对流天气的雷达产品进行详细研究.发现强对流天气的雷达回波强度在40 dBz以上,强度为40~50 dBz的回波移速为25~35 km/h时,一般出现强降水,无雷暴和大风;回波移速为35~45 km/h时开始伴有雷暴和大风的出现;当回波移速达到45~60 km/h时,强雷暴和大风的出现几率上升,而强降水的出现几率急剧下降;当回波移速达到60~69 km/h时,则以雷雨大风为主,强降水出现很少.冰雹时强回波伴有"V"型缺口,回波强度可达55 dBz以上,强回波中心出现在9~12 km高度,回波顶可高达15~18km,强回波下方有强上升气流造成的弱回波区.短历时强降水的雷达回波强度比冰雹、雷暴弱,一般为40~50 dBz,强回波中心高度5~6 km;当回波强度大于50 dBz,强回波中心达到8 km以上时,往往伴有强雷电和大风冰雹出现;回波形态多呈现絮状混合型回波,其中有块状的强回波,对流性的强降水回波则是边缘清晰的块状结构.     

寒潮与雷雨大风天气个例风浪分析

选取2008年12月21日寒潮天气与2010年5月30日雷雨大风天气两个个例,探讨了寒潮天气与雷雨大风天气对连云港近岸海域风力、海况和海浪等要素产生的影响。寒潮天气,风速逐渐增大,海况、海浪也随之逐渐增大;雷雨大风天气,风速快速增大,海况、海浪也随之快速增大;雷雨大风天气比寒潮天气造成的风浪变化来得突然,不易判断和预防。针对寒潮天气,应用Wilson公式估算海浪波高和利用数值预报模拟推算海浪波高的计算比较准确,与实际观测值的误差小于10%。     

对河南省安阳市一次强对流天气的多普勒雷达资料的分析

利用濮阳雷达站的新一代多普勒雷达产品,结合高空和地面观测资料,分析了2013年8月11日傍晚出现在豫北地区(安阳)的一次强对流天气过程.结果表明:这次天气以是灾害性大风为主,伴随有雷电和短时强降水,局地还有冰雹出现的强对流天气;此次强对流的主要影响系统有副热带高压、500 hPa低槽、中低层切变线和地面冷锋,低层垂直风切变和较强的层结不稳定有利于弓形回波的产生;反射率因子图显示系统为一个典型的弓形回波带,顶部回波最强,同径向速度图均表现出明显的"V"型缺口;雷达资料分析表明,中尺度涡旋(M)、垂直液态水含量(VIL)和回波顶高度值(ET)对雷雨、冰雹和地面破坏性大风等强对流天气有很好的指示作用.     

风廓线雷达测风和气球测风资料对比分析

在简述风廓线雷达及气球测风原理的基础上,把风廓线雷达探测资料与当地探空资料进行对比分析,发现风速风向一致性较好.利用大理风廓线资料与云南5部探空雷达资料对比发现,风廓线资料与丽江探空雷达资料最为接近,利用风廓线与丽江探空逐日U风、V风资料对比分析发现在700 hPa以上基本一致,说明风廓线雷达资料是可信的.     

太行山区春季两次灾害性暴雨天气对比分析

对山西东南部太行山区春季2次暴雨天气的雨情、环流形势、地面形势场特征、云图以及各种物理条件等进行了对比分析。     

一次吉林强降雨的X波段双线偏振多普勒天气雷达资料分析

本文利用714XD P-A型X波段双线偏振多普勒雷达的回波信息及地面雨量站资料,对2007年5月吉林省伊通地区一次带状对流性降水进行了研究。本文首先采用卡尔曼滤波对ФDP进行处理,并利用滤波后的ФDP对ZH和ZDR进行衰减订正,然后通过多元线性回归拟合出3种雷达测雨公式。最后通过3个相对雷达不同距离的雨量站对测雨公式的测雨效果进行检验。结果表明3种测雨公式中R(KDP)对不同距离的降水反演效果均较好。     

基于MICPAS实况资料的两次暴雨过程对比分析中的短时预报技巧

选取2012年7月21~22日、7月28~29日两次天津暴雨过程的micaps等实况资料做分析,得出结论,提出今后要更好地做好暴雨的局地临近订正预报,应在掌握大尺度环流背景的基础上,注重分析对暴雨有重要作用的物理量的分布情况,以提高预报精确率。     

新一代多普勒天气雷达简介

新一代多普勒天气雷达是分析研究中小尺度天气系统,定量估测降水,警戒强对流天气（冰雹,大风、龙卷和暴洪）的有效工具,本文将从多普勒雷达的工作原理,基本组成、性能特点和应用领域几个方面对这一新型的遥感遥测系统做一概要的介绍。     

一次区域性大暴雨的多普勒雷达资料分析

利用常规资料,加密观测资料,多普勒雷达强度、速度和风廓线资料等对本过程进行周密细致的分析.探讨了在副热带高压西进过程中与之相配合的大气环流形势和影响系统;揭示了造成两次强降水(1小时大于10mm以上)的不同原因和中小尺度系统存在的可能性;展示了暴雨过程中测站上空垂直风场的分布特点以及风廓线高低空急流下传和加强与强降水的密切关系,证明了强降水的产生主要由低空急流的下传和加强引起的.     

新疆石河子垦区沙漠边缘地带冰雹天气的多普勒天气雷达产品预警指标初探

利用2006~2015年新一代多普勒天气雷达资料等资料,运用统计学、雷达气象学等方法分析研究了新疆石河子垦区沙漠边缘地带的冰雹天气的多普勒天气雷达产品特征,初步建立了冰雹天气的多普勒雷达产品的预警指标。春季对流云的雷达回波中心强度为45d Bz,回波顶高度为7km,-20℃等温线以上超过45d Bz的反射率因子的出现;夏季对流云的雷达回波中心强度为50d Bz,回波顶高度为8km,-20℃等温线以上超过45d Bz的反射率因子的出现。逆风区和正负速度对的出现对冰雹天气预警有一定指导作用。垂直累积液态水含量(VIL)的跃增,VIL中心值大于15kg·m~(-2)时,对流性天气降雹的概率较大,VIL值的大小与冰雹的直径成正比,其高值区范围的大小与降水量成正比。中尺度气旋产品、冰雹指数HI产品和1h累积降水量等产品和雷达组合反射率因子、垂直累积液态水含量(VIL)结合使用时,对冰雹天气的预警有一定的指导意义。     

2009年6月两次强对流天气的对比分析

 基于中尺度自动站、雷达拼图资料,分析了2009年6月两次典型强对流天气过程的大风变化,阐述了多普勒雷达拼图的水平结构特点,并对两次天气过程进行了对比研究。结果表明,① 第1次强对流过程8～10级大风的站点数远小于第2次的站点数;第1次过程在沿淮淮北多数地区出现大风,分布范围较小;第2次过程在大别山区、皖南山区之外的全省多数地区出现大风,分布范围大得多。② 第1次强对流天气过程风速变化主要表现为一个峰值,第2次过程却在北部地区有2个峰值。③ 第1次过程主要由一次雷达回波过境造成,第2次过程则由两次雷达回波过境造成;第1次过程有一次回波单体合并现象,第2次过程有两次回波单体合并现象,合并之后对流单体得到加强。     

肃北新旧气象站观测资料对比分析

首先利用Excel对肃北县观测站1973～2010年年平均资料与2010年新站的气象资料进行了统计。通过分析与对比发现新站气温、降水量、气压均高于旧站;只有日照时数新站低于旧站。新旧观测站气象要素值存在着偏差,其主要因素是两站地理位置差异以及2010年气候异常等原因造成的,但是通过分析与研究,可以发现新站各项气象要素值均具有良好的代表性。     

两次不同降水性质的天气过程对比分析

该文利用常气象规观测资料,对2013年6月25日～7月2日月连续发生在四平地区的两次暴雨天气过程进行了对比分析,结果表明：两个过程降水性质不同,过程一以对流性降水为主,过程二以稳定性降水为主;过程一为暖区切变降水,形成了整层的不稳定层结,过程二为江淮气旋北上,不稳定能量较小;两个过程的水汽输送都以渤海为主,两次暴雨过程比湿都超过了10 g/kg;两次过程的动力机制不同,过程一为低层动力触发不稳定能量释放,形成的垂直上升运动,过程二是以高空强辅散为主,形成的垂直上升运动;各家数值预报对对流性降水偏差较大,对大范围稳定性降水预报的量级以及稳定性上都表现较好。     

豫西山区两次典型对流天气过程的对比分析

利用常规气象资料和三门峡多普勒雷达资料,对2013年7月中下旬发生在豫西山区的2次对流天气过程进行对比分析,结果发现:副热带高压所处状态和西风槽的特征在一定程度上决定了降水的性质和强度,有效把握这类天气特点,可很大程度避免预报的空报或漏报;夏季来自北路或东路的冷空气,在高空气流的引导下常常会触发局地强降水,甚至雷雨大风等;在雷达回波上,一个强回波单体长时间稳定维持或列车效应往往产生强降水;风廓线图可以用来判断是否有冷暖平流及风切变的变化.针对这两次对流天气过程,高空形势预报非常准确,但冷空气强度预报偏弱,若结合自动站资料、本地气候特点、地形地貌等特征,则可以准确订正出来.     

2007年4月1日福州市局地冰雹多普勒天气雷达分析

2007年4月1日下午到夜里,福建省中北部地区出现了雷雨大风、冰雹和短时强降水等强对流天气,先后有18个县(市)出现冰雹,最大直径50～70 mm.福州市仅永泰一县就造成一万余人受灾[1],直接经济损失达488.8万元.本文将主要运用新一代天气雷达对此次过程中福州市出现的冰雹天气加以分析.     

双偏振多普勒天气雷达监测雷电的分析

为了更有效开展雷电的实时监测和预警,利用S波段双线偏振多普勒天气雷达回波资料和闪电定位仪数据,对2009年7月初发生在江苏的一次雷暴天气过程进行了分析。在有闪电的回波区,闪电频次峰值出现在水平反射率因子42dBZ处,集中在34~46dBZ之间;闪电频次峰值出现在差分反射率因子ZDR的0.4dB处,主要集中在-0.4~1.4dB;闪电频次峰值出现在差分传播相位常数KDP的1°/km处,集中在0~2°/km附近;闪电频次峰值出现在相关系数ρhv的0.98处,集中在0.96以上。而无闪电回波的偏振参量都明显小于发生闪电回波的值。通过对雷暴回波单体偏振参量随时间变化的分析,发现偏振参量和闪电频次之间有较好的一致性。随着闪电的发生和频次的增加,回波单体的反射率因子ZH、差分反射率因子ZDR、差分传播相位常数KDP都有不同程度的逐步增加。最大时ZH达47dBZ、ZDR达到2dB以上、KDP达到2.5°/km。     

多普勒雷达资料在数值模式中的应用

本文利用ARPS模式的3DVAR系统和综合云分析系统,成功地将多普勒雷达径向风资料和雷达回波资料加入模式中,分析雷达资料在数值模式短时预报中的作用。通过模拟"718"济南特大暴雨过程,得到如下结论:(1)雷达径向风资料对初始风场调整显著,使其出现明显中尺度特征,积分1h后,对水汽场也有一定的调节作用,但不够显著;(2)雷达反射率资料对初始水汽场调整明显,对定量降水预报和降水落区有很大改进,积分1h后,风场的中尺度特征显著。(3)同化雷达资料的两个试验虽然都与实况略有偏差,但都比非同化雷达资料的试验好。     

多普勒天气雷达风场探测数值模拟

大量的实际探测资料证明,冷暖平流常和大尺度的辐合辐散结合在一起.本文用数值模拟方法,分析了这种复合风场的多普勒径向速度特征,同时分析了雨滴下落速度对这些特征的影响,应用数值模拟得到的散度变化图表,从雷达PPI图像中,可以初步定量分析出各高度的辐合(散)值的大小.