多普勒天气雷达反射率因子产品分析与初步应用

通过对2004年影响桂林的多普勒天气雷达反射率因子的分析,得到了一些强降水及强对流天气反射率因子特征,与径向速度、回波顶高等产品结合使用,归纳出一些短时及临近预报判别指标。     

基于SYSCAL方法的天气雷达反射率因子在线标定技术

CINRAD天气雷达采用了一种基于SYSCAL的反射率因子在线标定技术,能够在雷达运行中动态检测和校正发射和接收通道的性能变化导致的反射率因子测量偏差,且标定具有良好的性能和时效。通过理论推演详细解析了CINRAD天气雷达反射率因子在线标定的原理,介绍了其在CINRAD/SA天气雷达中的技术实现方式和相应的标定方法及由来。以武汉CINRAD/SA天气雷达的一次在线标定为例对标定实效进行检验和分析,指出了CINRAD天气雷达反射率因子在线标定技术中存在的一些问题。掌握天气雷达反射率因子在线标定原理和技术,对于正确实施标定,保证回波质量和提高雷达故障诊断分析能力,十分必要。     

非气象回波抑制的分析

对新一代天气雷达探测到的反射率因子进行分析可知,除了云、雨、雪等气象回波外,还包括一些非气象回波,它们之间的最大区别在于反射率因子场水平和垂直分布的相对离散性。引入水平结构参数H表征反射率因子在水平径向上的强度变化;引入垂直结构参数V来表征反射率因子在垂直方向上的强度变化,基于非气象回波和气象回波反射率因子在水平和垂直方向上连续性不同的特点来区别非气象回波,从而加以剔除。     

雨滴谱仪和天气雷达观测的反射率因子对比分析

利用Parsivel雨滴谱仪和新一代天气雷达对2012年沈阳地区一次短时暴雨过程进行了对比观测,对雨滴谱仪观测资料计算的反射率因子ZP进行分档统计,并与雷达RHI扫描资料计算的反射率因子Z进行对比分析。结果表明:对于2012年沈阳地区此次暴雨过程,雷达观测的回波强度存在低估现象,雨滴谱仪计算的各档反射率因子ZP均大于雷达观测的反射率因子Z;应用雷达单点和3点平均值进行统计,雷达观测的反射率因子分别平均偏低约8.30 dBz和8.64 dBz;观测仪器取样范围、资料时空匹配及谱宽变化是造成雨滴谱仪和天气雷达观测的反射率因子不一致的主要原因。     

天气雷达反射率因子的实时衰减订正

基于当代天气雷达信号处理及其数据输出的特点，提出可供气象台站对天气雷达反射率因子进行实时衰减订正的基本订正算法和参考目标订正算法。通过数值仿真，比较了这两种算法的各自优缺点；还讨论了盲距衰减A(r0)和雷达系统误差△C对估算真实反射率因子的影响。     

中小尺度天气系统的多普勒统计特征

利用广州新一代天气雷达资料，将多普勒速度和反射率因子及其导出产品特征进行分型，详细描述了各种类型多普勒速度特征的特点和分类方法。按不同类型中小尺度天气系统，对多普勒速度和反射率因子形状的各项特征以及反射率因子大小、回波移速及垂直累积液态含水量分别进行归纳统计，重点分析了多普勒速度的统计特征。结果表明：80％左右的雷雨大风包括下击暴流在多普勒速度图上表现为大风区型和近地层辐散型，产生强降水的速度场50％以上为辐合流场，24％为逆风区型。中气旋特征和弓形、钩状等特殊形状回波出现的几率虽然不高，但却是短时暴雨或大暴雨、冰雹、灾害性大风等强烈天气的重要标志。综合运用多普勒特征和环流背景，有可能改善强对流识别的准确率。     

石家庄地区反射率因子垂直廓线特征分析

利用自动雨量计数据整理成的10 min一次的雨量资料和s波段多普勒天气雷达体积扫描强度数据,对石家庄地区2004～2007年4次天气过程的实时雷达反射率因子垂直廓线的特征进行了分析.结果表明:层状云和混合性降水反射率因子垂直廓线有明显的零度层亮带;短时强降水过程的反射率因子垂直廓线不存在零度层亮带.冰雹过程中反射率凼子垂直廓线变化较大,降雹前反射率因子的极大值在中上层,降雹发生时反射率因子的极大值高度下降,降雹后反射率因子的极大值减弱.降雪过程的反射率因子垂直廓线零度层亮带不明显.在石家庄西部山区,由于零度层亮带的影响.对层状云和混合性降水回波强度和降水量估计偏高.对短时强降水过程的地面降水估计用反射率因子垂直廓线的方法比最低仰角法更加准确,在均匀性降水中可较好地改善地面雨量估算结果,有利于在山区和无雨量计的地区判断强对流天气的发生、发展和估算降水量的大小.     

用CAPPI的资料估算区域降水量和雷达反射率因子垂直廓线初探

应用上海中心气象台714数字化天气雷达立体扫描资料，分析并比较了单站及区域降水量在不同高度上的差异，并用地面雨量计资料进行了校准，尔后研究了它们的精度。最后初步探讨了上海地区3次降水天气过程中反射率因子Z的垂直分布廓线。     

北京地区对流云天气闪电特征及短时预报

使用北京地区1999～2001年5～9月XDD03A雷电资料，用雷暴日逐时闪电频数与相应雷达反射率因子叠加的方法，寻找对流天气闪电分布特征。根据闪电轨迹推断对流天气中小尺度系统活动。     

双基地多普勒雷达探测小椭球粒子群的雷达气象方程

以椭球粒子的电磁波散射理论（Gans理论）为基础,考虑粒子群旋转轴一致铅直取向情况下,深入研究散射体对雷达波的侧向散射特性,推导出发射水平偏振波与垂直偏振波时的双基地雷达气象方程,并重新定义相应的雷达反射率因子、侧向反射率-后向反射率之比及差分反射率因子等雷达探测参数的表示式,为进一步研究和应用双基地多普勒天气雷达提供理论依据。     

广西区域性强对流天气的合成分析

根据广西强对流天气的普查和统计分析,将全区日出现雷雨大风、冰雹总站次≥5的作为区域性的强对流天气过程。通过对1990～2001年共12a春季(2～5月)广西所出现的51次区域性强对流过程的环流形势场和对强对流天气有指示意义的一些物理量场的合成分析,得出了广西产生区域性强对流天气过程的环流特征和物理量的分布演变特征。     

山西省强对流天气的气候统计特征及潜势预报

从现代短期、短时临近天气预报出发,计算部分因子在有强对流天气和无强对流天气时的季节平均值,进行对流参数与强对流天气的相关性分析,获得了对流参数与强对流天气的相关系数;应用系统树聚类法将雷暴分为：东北低涡、蒙古冷涡、短波槽、副高边缘4种类型;将冰雹分为：西北气流、冷低槽、冷涡3种类型;将暴雨分为：冷锋、深槽、低涡东移、小高切变、副高东撤等5种类型。在每一种强对流天气型下,选择不同的对流参数进行了试验,获得了不同天气型下基于对流参数的强对流潜势预报指标及其临界值。     

一次罕见冰雹天气过程的对流参数分析

2005年6月14夜到15日凌晨受中尺度对流系统(MCS)影响,安徽东部出现罕见的冰雹天气过程。本文利用地面观测资料、高空天气图、卫星云图和雷达等资料,分析了环流形势和天气影响系统,计算了相关的强对流天气参数并对能量参数进行了详细分析,试图揭示本次过程的天气系统特征和对流参数物理特征。结果表明:此次大范围风雹强对流天气系统是在东北低涡下,高空前倾槽与地面辐合线有利的大环流背景下,一个MCS影响所致;KI、SI指数对于预示本次强风雹过程存在着一定的局限性;CAPE、NCAPE、SSI和SHR等参数较好地反映出强风雹天气过程的出现。     

一次天气过程预报失败的分析

２０００年４月１４日，广西受一次锋面、切变线、低槽的共同影响，却没有出现强降水和强对流天气，本文对这次过程的几个物理量进行计算分析，从短期预报的角度探讨造成空报的原因。     

一次华北低涡造成的强对流天气分析

本文通过对5月12日发生在本市的强对流天气分析，揭示了5.12强对流天气发生的特点和形成机制，并初步提出了受华北低涡影时造成天气显著差异的原因和条件。为在以后在预报这类天气时提供了一些重要的线索。     

阳泉市强对流天气分析预报

本文通过对发生在阳泉的强对流天气的历史个例分析,得出其天气分型,结合强对流天气发生发展条件分析以及卫星云图和多普勒雷达资料的应用,得出一些强对流天气预报指标,为做好强对流天气的预报服务提供参考。     

南宁雷达责任区强对流天气的气候统计特征分析

对1958~2002年共计44a内,前汛期(2~6月)南宁雷达责任区内的冰雹、短时大风等强对流天气进行了气候统计分析,以及分析了强对流天气对应的影响天气系统,得到了一些有价值的气候时空分布特征规律。     

2010年辽宁一次沙尘天气过程的气象因素及污染特征

利用常规气象观测资料以及环保监测数据,对2010年4月8日辽宁沙尘天气过程的高低空天气形势和主要气象要素进行探讨,并对沈阳地区的空气污染状况进行分析。结果表明：沙尘天气过程主要是受贝加尔湖地区东移冷空气和蒙古低压的共同影响,强大的蒙古气旋造成地面强变压导致地面风速加大,是形成沙尘天气的动力因子;沙尘天气来临前后,风速、能见度和湿度等发生急剧变化;在沙尘天气影响下,沈阳地区的PM10浓度迅速上升,而大风等有利的扩散条件,造成黑碳、气态污染物SO2和NO2浓度出现不同程度的下降。     

神舟七号飞船发射海上测控气象保障分析

随着我国航天测控、远洋运输等不同行业海洋气象保障需求的不断增加,包括南太平洋、南北印度洋在内的远洋气象保障业务越来越重要。目前,国内相应的专业气象部门,对这一区域气象保障和规律了解不多,为了给相关研究和保障提供参考,文章通过神舟七号飞船发射海上气象保障经历,介绍了南半球,尤其是西南太平洋区域海浪和海面风场的气候特征,以及南半球行星尺度和天气尺度系统的活动情况,结合实际保障中天气个例的分析,指出南半球海上气象保障要从以下几方面加以重视:注重欧洲格点报和NWW3(第三代全球海浪数值模式)模式海浪数值预报3天的预报趋势;关注南太平洋地区冷高压于源地生成后的活动;重视斐济海西北东南走向的行星尺度锋面的变化;分析是否有热带低压同冷高压相配合。