齐齐哈尔市3.10大风雪天气过程的雷达回波分析

针对2006年3月10日大风雪天气过程,结合天气环流背景和多普勒天气雷达回波资料,详细分析了该过程发生、发展及消亡的原因。分析表明:850hPa低压的形成与发展为该过程提供了充足的水汽和动力条件;回波的叠加,是降雪过程得以持续和发展的主要原因;径向速度场中,“牛眼”结构中心值的不对称性反映了流场辐合、辐散的特征,可以作为大风雪天气短时、临近预报的重要参考因素之一。     

北京地区一次降水过程的多普勒雷达资料分析

通过对一次稳定性降水过程的多普勒雷达资料的强度场、速度场及VAD产品的分析，得出对降水过程不同阶段临近预报有指导意义的结论。     

9914号台风多普勒雷达资料分析

利用多普勒天气雷达资料分析和控制1999年14号台风在近海及登陆过程中强度场、多普勒速度场的分布特点和演变规律，分析结果表明，多普勒天气雷达在探测台风过程中比一般天气雷达更具有优越性。     

2011年贵州两次降雪天气过程的多普勒雷达产品特征分析

利用常规观测和新一代多普勒天气雷达回波资料对2011年1月17日至20日贵州省出现的两次降雪天气进行详细的特征分析。结果表明：贵州降雪回波强度一般〈30dBz,中心强度普遍在30-40dBz之间,反射率因子的分布梯度不大;但降雪过程中夹杂冰粒的时候,回波中心强度能达到50dBz。降雪回波的顶高一般在7km以下,其中顶高5-7km的情况占到60％左右,发展旺盛时回波顶高可达到8km以上。降雪回波径向速度的等值线比较密集,沿径向梯度变化大。“牛眼”状回波是降雪回波的一个典型特征,“牛眼”状回波正负速度中心值的大小与降雪量存在一定的正比关系。风廓线产品的近地面层风向对于预报降水类型有明显的指示意义,当风廓线产品上近地面1．5km高度的风向由东偏南转为东偏北时,地面冷平流取代暖平流,雨夹雪向纯雪转换,反之,暖平流取代冷平流,则是纯雪向雨夹雪转换,或者降雪减弱消失。     

多普勒天气雷达在人工增雪中的应用

通过对2007年3月2～5日发生在河北省的一次大范围暴雪过程的多普勒天气雷达PPI径向速度和强度特征分析,发现强降雪形成、发展、加强、维持与消散的各个阶段在径向速度和强度上有明显的体现.低层辐合和暖平流、"牛眼"形结构的出现.预示着降雪加强;暖平流从低层到高层逐渐消失,预示着降水的减弱;一定范围的30dBz强回波中心持续一定的时间,就有可能产生强降雪.人工增雪应在降雪加强阶段进行;可参考"零度层亮带"所在的高度确定火箭发射仰角.     

一次降雪过程的多普勒雷达探测分析

文章应用多普勒雷达资料，并结合天气图、卫星云图等资料对2001年12月12日黑龙江省西南部地区一次大范围的较大降雪过程进行了分析。通过对这次较大降雪过程的多普勒雷达探测，分析了这次降雪回波过程的特征，分析了回波强度的不均匀性、速度场回波的低空急流和高度显示的二层云结构等特征，对大雪探测和预报都具有一定的意义。     

一次降雪过程的多普勒雷达探测与分析

应用多普勒雷达及天气图、卫星云图等资料，对2001年12月12日黑龙江省西南部地区出现的一次大范围的较大降雪过程进行了分析。通过多普勒雷达探测，分析这次降雪回波过程的特征、回波强度的不均匀性、速度场回波的低空急流和高度显示的二层云结构等特征。     

多普勒雷达资料在数值模式中的应用

对如何把多普勒雷达资料应用到数值模式的技术问题进行了综合分析,为进一步拓展多普勒雷达资料应用的领域提供了一些思路。     

多普勒雷达的速度图像特征及其在一次降雪过程中的应用

该文首先介绍了大面积降水的多普勒天气雷达径向速度PPI图像识别技术, 包括:①冷暖平流与大尺度辐合辐散运动叠加的图像特征; ②由零线的朝向和正负速度面积、径向速度值的大小判断风向风速辐合辐散的图像特征, 然后介绍了利用EVAD技术由雷达基数据定量计算大气平均散度和平均垂直速度的方法, 最后应用图像识别技术和EVAD方法对石家庄2004年冬季的一次大面积降雪过程进行了详细分析, 发现:此次大面积降雪过程有明显的辐合辐散图像特征, 径向速度值小, 辐合辐散弱, 始终存在暖平流。另外, 降雪强度和散度、垂直速度关系密切:辐合层厚度加大, 辐散抬高, 则降雪加强; 辐合、辐散层高度降低, 则降雪减弱。同时, 由EVAD技术定量计算的散度和相同时刻由径向速度图像产品定性分析的辐合、辐散基本一致。     

多普勒雷达资料在暴雨临近预报中的应用

以天气雷达体积扫描的资料为基础,采用交叉相关法建立了一种对暴雨的临近预报方法。该方法的基本思路是：将第一时刻取得的雷达回波图像,向任一方向移过一定的距离,然后计算此图像与第二时刻图像之间的交叉相关系数,直到找到极大值,利用该极大值所对应的位移来预报下一时刻降水的位置。并利用“973”中国暴雨试验获得的观测资料对该方法进行了验证,验证结果表明：交叉相关法对暴雨有一定的预报能力,预报雨带的移动方向与雷达实际观测的移动方向相吻合,但其预报能力随着预报时间的增加而减弱。     

多普勒雷达资料在暴雨临近预报中的应用

强暴雨、台风暴雨等灾害性暴雨天气是造成洪涝灾害最主要的降水天气系统。以广州雷达和梅州雷达的拼图资料以及温州单站雷达资料为基础, 讨论了TREC方法中时间步长、网格大小及雨强阈值等参数变化对跟踪结果的影响, 并对TREC矢量场进行了平滑处理, 这在一定程度上减少了TREC矢量场中由于地物回波和回波梯度变化造成的一些明显错误的矢量, 得到较为连续的矢量场, 并将得到的矢量场用于暴雨的临近预报。个例分析及预报结果的验证表明:通过选择合适的参数, 雨强CAPPI、反射率因子CAPPI和CR 3种资料得到的TREC矢量场一致性好, 能够反映我国的强暴雨、台风暴雨等灾害性暴雨的移动方向。CR资料的外推预报结果稍差于其他两者, 3种资料预报的准确性都随着预报时间的递增而降低, 对连续时刻的TREC矢量进行拟合, 有助于提高预报准确率。TREC方法对于结构比较复杂、不易识别的台风暴雨等灾害性暴雨天气, 在预警方面具有一定应用价值。     

一次强降水天气过程特点及多普勒雷达产品特征

利用NCEP／NCAR的1000—100hPa日平均和每日4次再分析资料、逐日逐时站点气象资料、Mieaps3．0提供的分析工具,结合多普勒雷达图,对2008年5月30日江门地区出现的一次强降水过程的环流形势、物理量场及多普勒雷达图进行了天气学诊断分析,研究其变化规律。此次强天气过程是在有利的大尺度天气系统下产生的;正涡度平流、低空辐合、高空辐散,形成强烈的上升运动,加上西南地区有充沛的水汽供应,为暴雨的形成提供了必要的动力条件。多普勒雷达是监测中小尺度系统的强有力的工具,其速度场的变化先于强度场的变化,可为短时、临近预报及预警信号的发布提供背景依据。     

暴雨模拟中多普勒雷达径向速度变分同化的应用

针对2008年6月广东地区的一次强降雨过程,利用WRF中尺度数值模式及其三维变分同化系统(WRF-3DVAR),进行了多普勒雷达径向速度变分同化对暴雨过程模拟效果影响研究。结果表明:WRF-3DVAR能够有效地同化多普勒雷达径向速度,同化后的主要影响在于改进了初始动力场,使得初始场包含有更详尽的中尺度特征信息,进而显著提高模式对广东局地暴雨过程的模拟效果。在高分辨率中尺度数值模式中有效地利用多普勒天气雷达资料,是提高中尺度降雨预报的关键。     

宁波新一代天气雷达在人工增雨中的应用

用新一代天气雷达对2003年8月11日夜间一次雷雨过程进行跟踪观测,发现仰角为0.5°的平显图上强度为30dBz以上回波区的移向移速及其影响宽度与雷暴单体的雨量与雨强有较好的关系,OPH与VIL产品配合使用可定出雨量中心。     

多普勒雷达资料在雷雨大风临近预报中的应用

利用多普勒雷达资料,探讨了低层辐合带与飑线雷雨大风之间的关系.结果表明,其尺度大小、最大出流速度及相对影响地的方位可应用于雷雨大风临近预报.     

多普勒天气雷达资料同化对江淮暴雨模拟的影响

利用GSI同化系统 (Gridpoint Statistical Interpolation System) 对我国多普勒天气雷达资料进行直接循环同化分析,并采用WRF-ARW 3.5.1中尺度模式对2013年我国夏季江淮流域典型暴雨过程进行模拟试验。结果表明:经过质量控制的雷达径向风、反射率因子资料经GSI同化系统同化后,可形成合理的分析增量。仅同化径向风,模拟的风场与实况更接近,模拟的降雨落区与观测雨带位置更加接近。仅同化反射率因子,对水平风场的直接调整比较小,通过水凝物含量调整,对水平和垂直风场进行调整,对降水的落区影响较小,主要影响模拟的降水强度。同时同化两种资料,能更好地反映风场特征,并改善强降水的落区和强度的模拟。模拟改善最明显是在积分12~36 h时段内,该时段有效雷达资料量较多,表明同化雷达资料对暴雨模拟确实具有正效果。     

多普勒天气雷达资料同化对冬季暴雨模拟的影响研究

采用基于本征正交分解的四维集合变分同化（POD-4DEnVar）方法,利用梅州站的多普勒天气雷达资料和NCEP资料,对2015年12月9日一次华南冬季暴雨过程进行同化试验,探讨了同化不同的雷达观测要素对暴雨模拟的影响。结果表明:同化多普勒天气雷达资料有利于削弱控制试验偏强降水的模拟结果,改善降水分布结构;同化不同的雷达观测要素得到的模拟结果不同,同时同化径向风和反射率的降水模拟结果最好。同化试验对降水模拟结果的改善主要通过调整初始时刻的风场和水汽条件来实现,一方面减弱偏南风和偏东风在暴雨区的辐合,阻碍海上暖湿气流对暴雨区的水汽输送,另一方面直接削弱暴雨区的水汽条件,大幅降低水汽混合比。同化试验相对于控制试验的同化增量远大于不同雷达观测要素的同化试验之间的分析场差异,这表明同化不同的雷达观测要素对初始风场和水汽条件的调整呈现类似的特征。虽然同化试验的初始场存在较小的差异,但随着模式积分,16 h后模拟降水出现了明显差异。分析同化试验之间的初始偏差演变发现,850~700 hPa的平均垂直速度偏差和雨水混合比偏差在模式积分至16 h开始急剧增长,这种变量偏差的急剧增长与逐时降水偏差的迅速增加一致,是降水偏差增长的直接原因。另外,这两个变量偏差的增大,也伴随着偏差能量的增大,变量偏差增长最明显的时段为偏差能量增幅最大的时段,且偏差能量迅速增长早于变量偏差和降水偏差的迅速增长,变量偏差增长最明显的区域为偏差能量梯度较大的区域。     

多普勒雷达在南宁大雨预报中的应用

通过对1999~2003年南宁市引进多普勒天气雷达以来43个大雨过程进行分析和总结,将天气形势和多普勒天气雷达资料相结合,以天气来向的角度,对各类型多普勒雷达回波的源地、生消影响关键区、径向速度场特征进行总结,建立了3种类型的南宁大雨天气概念模型。     

一次大雪天气过程的多普勒雷达特征分析

利用常规天气资料、新一代多普勒天气雷达资料和改善的EVAD技术,从影响系统、多普勒雷达回波特征及大气动力学角度,详细分析了2006年2月6日出现在华北地区的大雪天气过程。结果表明：500hPa高空槽、850hPa“人”字型切变及地面气旋相配置是这次大雪天气过程的主要影响系统。在雷达有效探测范围内,随着0.7~1.1km高度上中尺度逆切变的出现和4.8km高度上西南急流的建立并向低层扩展,风场辐合明显加强,辐合层加厚,从而为强降雪的出现和维持提供了有利条件,且中尺度逆切变和西南急流存在的时间与强降雪出现及维持的时间有很好的对应。另外冷锋过境时风场辐合再次加强使得较强降雪继续维持。同时用改善的E-VAD技术计算了降雪不同阶段的大气平均散度和平均垂直速度。结果表明：中尺度逆切变系统和冷锋的出现均对应着明显的辐合和上升,辐合和上升又促使强降雪出现和维持,因而从大气动力学角度进一步证实了中尺度逆切变和冷锋的存在及其与强降雪的对应关系。