雷达对热带气旋中心准确定位法

本文提出一种适用于雷达对热带气旋中心定位的计算方法,力求使坐标换算(R,θ,φ←→E,N)和投影平面造成的误差减至最小,并使经纬度几何走向完全符合实际情况。     

用于台风定位的雷达回波拼图方法

本文采用斜轴等距离方位投影作为拼图底图的投影，选择需要的邻近若干部雷达进行拼图，也可以任选区域进行雷达拼图。这种投影底图不但使原来在单部雷达上有效的台风定位方法得以继续使用，而且提出了雷达对台风的探测范围和精度。经９５年业务使用结果表明，对业务工作有一定参考价值。     

气象雷达回波电码翻译绘图打印程序设计

众所周知,气象雷达对短时强对流天气预报很有用,预报员都很重视雷达回波情况。近几年来,我台也经常收到金华、洞头、定海雷达站发来的气象雷达回波电报,但因无相应的雷达回波底图,不能确定回波区和强回波中心的确切位置,使用起来很不方便。为了解决无雷达的台站正确利用雷达信息问题,我们设计研制了这个雷达回波电码翻译绘图打印程序,主要利用GWBASIC语言在长城0520微机彩色屏幕上显示和绘图功能,把雷达回波电码变     

火箭、高炮作业指挥盘的研制及应用

1　设计原理　　指挥盘设计的基本思想是 ,将以雷达为中心的坐标系统和以作业点为中心的坐标系统同时投影在一张底图上。这样 ,在雷达坐标系统中确定目标云位置后 ,就可以很快在作业点坐标系统中确定其方位和距离。并使用了直观的球面投影方式进行投影。同时 ,为了便于查找作业仰角 ,将相应作业工具的弹道图或表统一成Ａ—Ｈ—Ｌ曲线 (仰角—高度—距离 ) ,一并打印在底图上 ,根据作业高度和作业距离就可迅速查找到作业仰角。( 1 )底图　底图由射程圆和两个预警圆组成 ,用于完成作业指挥及指挥前的预警识别。底图正中是作业点的射程圆 ,上方…     

近海台风雷达定位方法应用研究

对于近似轴对称与类似兰金涡旋特性的台风近中心环流而言, 其多普勒雷达径向速度场具有相当特殊的偶极型态分布特征.在假设台风环流存在最大风速半径的前提下, 利用多普勒雷达径向速度场的这种分布特性和型态识别技术, 进行近海台风的雷达定位客观方法的应用研究, 并选取两种客观定位方法对台风中心位置进行估计.两种客观方法分别为几何轴对称中心定位法和速度距离方位显示中心定位法, 前者直接应用多普勒径向速度场进行定位估计, 后者则应用观测的多普勒径向速度场与观测点至雷达中心距离的乘积来估计台风中心位置.利用 "兰金" 涡旋模式模拟的多普勒雷达径向速度场和实际观测的台风环流的多普勒雷达径向速度场以及台风年鉴资料, 对这两种定位方法进行模拟和实际测试的结果表明: 模拟测试的定位误差在0.5 km以下, 最大风速半径的误差在0.12 km以下; 而实际测试的定位误差在3～13 km以内, 有些时次甚至在3 km以下.因此, 对近海台风而言, 利用多普勒雷达径向速度场资料进行实时业务定位是可行的, 且其定位结果将对台风实时业务预报和警报具有重要的参考价值.     

青岛奥帆赛期间二个黄淮气旋暴雨对比分析

利用青岛多普勒雷达数据、地面自动站、Profile垂直风廓线等多种探测资料和NCEP的再分析资料,对2008年8月17日和30日奥帆赛期间两个影响青岛的黄淮气旋暴雨进行对比分析。结果表明:(1)黄淮气旋不同位置的影响造成降水量的变化十分明显,黄淮气旋的降雨中心有两个:主降雨中心在气旋中心附近,次降雨中心在垂直于气旋移动路径的左侧。次降雨中心的强弱与气旋的强度有着密切的关系。8月17日降水是由黄淮气旋中心过境,主降雨中心造成的,30日降水是由黄淮气旋的次降雨中心造成的。这两个中心都可以造成山东半岛及青岛地区的强降雨和雷电大风等灾害性天气。(2)黄淮气旋的移动路径和500hPa的引导气流的经向度有关,气旋强弱与850hPa冷空气的强度有关。(3)黄淮气旋有明显的中尺度特征。在主降雨中心,气旋中心的前部和气旋中心附近,有较强的回波,多呈块状和大的带状;次降雨中心(即移动方向左侧)也有较强的回波,但多为细条状,就是有块状回波持续时间也很短。说明两个不同的降雨中心,主降雨中心的有核性和次降雨中心的边缘性的特征。由于雷达的探测距离和性能所限,黄淮气旋的主降水中心和黄淮气旋移动方向左侧的次降雨中心不能用一部雷达清楚的共同显...     

CINRAD/SA中气旋产品与强对流天气

分析了济南新一代天气雷达2002年观测到的14次中气旋产品和滨州新一代天气雷达2001年1次风暴过程的中气旋产品。产生这些中气旋的风暴中有一次超级单体风暴和一次小型超级单体风暴，中气旋在这两次风暴中都维持了较长的时间。风暴产生了冰雹和雷雨大风天气。其余几次中气旋维持时间很短，产生这些中气旋的风暴不一定产生冰雹等强天气，预报时可在中气旋强度的基础上，结合环境条件和雷达的其它产品分析判断。     

单多普勒雷达反演热带气旋近中心风场的VAP扩展应用方法

在尝试运用VAP方法和扩展VAP(EVAP)方法,对"韦帕"台风期间移动天气雷达(CINRAD/CCJ)观测基数据进行单雷达风场反演时,发现部分区域出现风向、风速不合理的情况.分析认为,在热带气旋近中心区域风向风速变化均较剧烈,而上述两种算法的假定条件难以准确代表风场的实际变化.根据热带气旋发展成熟阶段的气旋环流近似轴对称的特点,文中提出一种新的假定条件,即在与热带气旋中心等距离的圆周上局地风速不变、风向均匀变化,对VAP方法进行扩展应用,称为EVAPTC(EVAP for Tropical Cyclone)方法.对理想模型流场试验及对实际个例的反演结果表明,EVAPTC方法简便,反演误差相对较小,能够基本反映出台风近中心的环流特点,尤其是螺旋云带上的风场特征.例如"韦帕"台风螺旋云带内侧有明显的辐合气流进入螺旋云带,螺旋云带尾部的外围气流绕着云体移动,螺旋云带上的强回波区存在着风场扰动等.     

基于ECMWF海平面气压场的热带气旋路径预报效果检验

将三次样条插值方法应用到欧洲中心(ECMWF)海平面气压场(24～120 h)进行热带气旋(TC)中心定位定强和误差计算,并与同期美国联合台风警报中心(JTWC)、日本气象厅(JMA)和中国中央气象台(CMO)综合预报进行路径误差对比分析。结果表明:72 h以内预报以JTWC表现最好,其次是JMA的综合预报,ECMWF客观预报最差,但ECMWF对于96 h和120 h的热带气旋(TC)中期路径趋势比JTWC综合预报有更好的参考价值。ECMWF对24～120 h TC中心定强偏高15～20 hPa。分别统计08时和20时TC路径预报误差发现,24 h和48 h二者没有差异,而72～120 h 20时预报水平好于08时。     

冰雹云钩状回波的一些特征

近几年在平凉恢复高炮防雹工作以来,我们发现天气雷达观测冰雹云的雷达回波多数具有气旋性回波形状,直至局部演变成钩状回波。为了探讨冰雹云雷达回波形状的这一特点,进而有助于从雷达回波图形上识别冰雹云,我们分析了12年平凉强雷暴观测的雷达回波资料,表明:(1)强雷暴云中凡有降雹的雷达回波,除雷达反射率高(回波强中心一般达到40db 以上)、云体伸展高(达到10千米左右)和强回波区厚度大(4.5千米左右)外,70％以上雷达回波都存在有类似于气旋性的钩状回波;(2)钩状回波出现的明显程度、维持的时间、钩状气旋控制面积的大小和出现的位置,与雹暴发展演变的阶段和剧烈程度及地形影响有关.     

多种气象资料在荆门暴雨分析中的应用

本文利用常规气象观测资料、加密自动气象站降水资料、卫星云图和SWAP强对流路径预报资料、多普勒雷达以及风廓线雷达资料,用天气动力学诊断方法,对2013年一次影响湖北省荆门地区的江淮气旋暴雨过程进行分析,结果表明:(1)此次暴雨过程是由于中高纬有高原槽发展东移,槽前正涡度平流作用使得低层西南涡加强,低层减压形成江淮气旋,气旋东移发展而产生暴雨;(2)强降雨主要集中在两个时段,分别与西南涡加强东移和江淮气旋生成有很好的对应;(3)500h Pa垂直速度表明,强上升运动区的移动方向与雨带移动方向一致;水汽通量辐合中心发展并向东北方向移动,跟强降水有直接的对应关系;(4)风廓线雷达反演的热成风温度平流变化,大气折射率常数大值中心以及SWAP的强对流云团的路径外推预报对本地强降水发生位置具有重要的指示意义。     

701雷达标定和操作不当造成的测风误差

701雷达是探空台站的重要设备.雷达的正确标定和操作,是提高测风内在质量的基础,若标定和操作不当,将给测风精度造成严重的影响. 一、雷达标定不当或因故障造成性能改变产生的误差 1.雷达不水平造成的测角误差:规范规定每月检查一次雷达的水平.若不水平,向某一方向倾斜,探测目标在此方向时,读出的仰角就偏高,在相反的方向读出的仰角偏低;其他方向有规律的产生不同的误差值.根据公式:水平距离=斜距·cosα;风速是气球每秒钟被风吹移动的距离,仰角错了影响水平距离;水平距离错了直接影响测定的风速.这里只从直观上讲了雷达不水平造成的影响,实际上造成的影响远比直观的要大、要复杂得多.     

南京雷达中气旋产品特征值统计分析

为了研究南京中气旋的特征,利用南京新一代天气雷达探测资料对2005-2013年的中气旋产品特征进行统计,重点对持续3个体扫以上的中气旋结构特征进行分析。结果表明:中气旋通常产生在对流有效位能较高和风垂直切变较大的环境条件下,6-7月是中气旋的多发时段,主要出现在午后到前半夜,中气旋的底高、顶高和最强切变与中欧的中气旋分布相似;高质心中气旋有利于冰雹的产生,而低质心、强切变中气旋有利于产生龙卷。      

热带气旋客观实时业务定位的试验研究

本文介绍了一个热带气旋实时业务定位的客观方法，并将1988年的热带气旋作了独立的试验研究。方法是对接收到的卫星及雷达位置报告进行加工处理，利用西北太平洋气候及持续性路径预报技术（WPCLPR）产生一条可能的移动路径，使用一系列的加权多项式插值而得到一个客观确定的热带气旋新的警报位置。从试验的情况来看，该方法对预报员是一个有效的工具，可用于客观地确定热带气旋的现行位置。     

新一代天气雷达超级单体风暴中气旋特征分析

超级单体风暴常伴随着冰雹、雷雨大风等强对流天气,最本质的特征是有一持久深厚的几千米尺度的涡旋——中气旋。利用2003--2009年福建龙岩新一代天气雷达观测到的32次超级单体风暴,分析了超级单体风暴中气旋的时空分布、结构特征以及旋转速度大小、中气旋顶和底的高度、伸长厚度以及切变值等特征量。结果表明：90％以上的超级单体中尺度气旋是与冰雹、雷雨大风、短时强降水等强对流天气相联系的。统计8次有详细灾情的雷雨大风或冰雹天气过程发现,中气旋强度不断加强,中气旋厚度加大,最强切变中心突降时将产生大风或冰雹等强对流天气。     

2006年6月皖北龙卷多普勒雷达产品分析

分析了2006年6月29日发生在安徽泗县的龙卷多普勒雷达的中气旋和龙卷涡旋特征（TVS）等产品。龙卷发生前,卫星云图上有3个对流云团呈东北—西南向排列,每个云团的东南侧有弓状回波发展,3条弓状回波首尾相连,也呈东北-西南向排列,龙卷发生在最西南的弓状回波的顶部。龙卷发生前弓状回波在上游产生了短时强降水,2 h降水量达到60 mm以上。在弓状回波的前沿,雷达探测到一系列的中气旋,龙卷发生前30 min,最西南的弓状回波追上其前面的回波带,发生了2个回波带合并,回波合并前,回波带上有2个中气旋,回波合并后,探测到一个特大直径的中气旋（径向直径25.8 km）。在龙卷发生地的上游,有一条带状的灾害性大风区,实地位置测定结果,该带状大风区与一系列中气旋最大风速圈的南边缘移过的路径一致。分析认为中气旋最大风速圈的南边缘,中气旋的风向与弓状回波后的直线风方向相同,两者叠加造成灾害性大风。出现龙卷1 h 40 min之前（05：00）,在泗县上游淮北地区,雷达开始探测到中气旋产品,在12 min之前探测到TVS（龙卷涡旋特征）产品,这些雷达产品对大风灾害的临近预报无疑是非常有用的。     

多个数值模式对黄、东海入海气旋预报对比分析

通过对T213、T639、ECMWF及WRF中尺度数值模式对2009-2010年3个典型黄海、东海入海气旋预报能力分析发现:T213、T639和ECMWF能提前6～10d预报出入海气旋的生成、移动和发展,但对环流调整时气旋移速突变的预报还存在着很大的差距,所有预报时效基于各模式850 hPa涡度场的路径预报误差和标准差均小于海平面气压场预报,当气旋跳跃式快速移动时,850 hPa涡度场预报优势更加明显,预报中需要更注重中低层形势的预报来把握气旋的移动和发展.3个全球模式比较,ECMWF路径预报、中心气压预报误差及标准差均为最小,T639总体略优于T213.WRF中尺度模式在短期预报时效内(0～72 h时效),对入海气旋造成的大风具有一定的预报能力,但预报风速小于实况风速.个例2在提高了模式分辨率、同化雷达和中尺度站等本地资料后对风速预报有很大的改进.     

1999—2003年西北太平洋热带气旋综合预报的误差分析

应用1999—2003年中国中央气象台 (CMO)、日本气象厅 (JMA) 以及美国联合台风警报中心 (JTWC) 发布的西北太平洋热带气旋综合预报资料, 从总误差、逐年误差趋势、不同海区误差、不同路径趋势误差、不同强度趋势误差等5个方面对各预报中心的路径及强度预报结果进行分析, 结果表明:5年总的平均误差以JTWC的路径预报误差最小, 而JMA的强度预报较准确; 在不同海域, 各预报中心的路径预报能力各有优势, 但在热带气旋的强度预报方面, JMA的方法在各海区都较稳定; 对不同路径趋势热带气旋的预报方面, 除了南海转向热带气旋的路径预报比JMA和CMO稍差一些之外, JTWC的路径预报在大多数情况下都是好于或相当于JMA和CMO; 在不同强度变化趋势热带气旋的预报方面, JTWC在大多数情况下都优于其他中心。上述结果帮助业务和科技人员全面了解各预报中心的预报能力优劣, 也为今后改进我国的热带气旋预报提供有益的参考。     

2013年欧洲中心台风集合预报的检验

广州中心气象台利用中国气象局下发的欧洲中心台风集合预报数据,制作了台风集合预报产品,供业务参考应用。利用欧洲中心台风集合预报数据,对2013年1307—1331号热带气旋的集合预报路径和强度进行检验,通过对比集合平均、模式高分辨率确定性预报和预报员主观预报,发现路径集合平均在24~120 h预报误差最小;在有限的预报样本数中,从热带风暴到台风级别的热带气旋,各预报时效路径集合平均的误差随强度增强而减小;强引导气流背景下的热带气旋预报误差小于弱引导气流的误差。对比强度集合平均和模式高分辨率确定性预报,发现各时效集合平均的误差比确定性预报大,随着预报时效的延长误差没有明显增大或减小的趋势,而且强度集合平均预报,在中心最低气压、中心最大风速、热带气旋等级都表现出明显的系统性偏弱特征;对不同级别的热带气旋强度预报,集合平均的误差随强度增强而增大,即强度集合预报对强度较弱的热带气旋有更高的准确率;对比受强、弱引导气流影响的两类热带气旋,集合平均对受弱引导气流影响的一类预报误差更小。     

台风圣帕的空心现象分析

详细分析"圣帕"的空心现象,发现登陆时"圣帕"的气压仍然较低,理论上仍然可以达到台风强度,但由于台风眼结构被破坏,近中心风力并不大."圣帕"临近登陆时,雷达回波图上气旋中心的空白并不是台风眼,没有对流发展旺盛的眼壁回波存在,圣帕的台风结构上已经不完整.台湾山脉对穿越的热带气旋造成低层结构性破坏影响巨大,同时也导致干舌的出现."圣帕"产生空心现象主要是受到台湾中央山脉的影响及干舌的卷入、海温较低的共同影响.