Ka波段云雷达非云回波质量控制及效果评估

针对Ka波段毫米波云雷达观测中出现的非云回波,提出改进的质量控制方法,并利用2018年9月—2020年8月福建平和观测资料,定量评估质量控制效果及其对云-降水探测的影响。结果表明:提出的改进方法能较好改善雷达探测结果,可有效滤除非云回波。非云回波对3 km高度以下的弱云探测有重要影响,且非云回波的探测率与雷达灵敏度密切相关,整体随高度上升而下降;同时非云回波存在明显的日变化特征,午后—前半夜因湍流活动较强,非云回波的探测率也较高;后半夜—日出前因湍流活动减弱,非云回波的探测率逐渐下降。     

第三讲 回波分类和回波强度

天气雷达荧光屏上显示出的回波,有来自云、降水目标的,也有来自地物目标的,甚至还会看到一些特殊的回波。如何识别它们,并正确而迅速地将云、降水回波辨认出来,是回波观测和使用人员需要具备的基本技能之一。要掌握回波识别,可先从了解回波分类着手。现用近1—2年在北京的713天气雷达上观测到的几种主要的回波作简要说明。     

广东中部地区雷电和CINRAD雷达回波的统计关系

应用2004年4～8月广州雷达资料和广东省电力部门闪电资料,采用闪电位置资料与雷达回波强度相叠加的方法进行统计。结果表明,负闪频次的值偏多时,既不在低层的弱回波上,也不在高层的强回波上,而是在中间层4～16层(2～14 km)的12～45 dBz较强回波上。在6～14层(3～11 km)10～35 dBz回波上,广东中部地区负闪面积偏大。在第1～10层(0.5～7 km)44～51 dBz强回波上,出现负闪雷电的概率是0.4～0.7。     

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     

南宁地区“96.3”暴雨过程的雷达回波分析

１９９６年３月２７－２９日南宁地区普降暴雨，通过对这次降雨过程的雷达跟踪观测，发现降水回滤的生成、发展、减弱、消亡与天气系统关系密切，回波单体的弥合，是这次强降水发生和维持的主要原因。     

收集雷达回波资料要制定拍照方案

天气雷达是预报短时天气的有效工具。不同的天气过程在雷达荧光屏上呈现的回波形状不同。对不同的雷达站,由于所处的位置不同,测站周围地形不同,对同一个天气过程,同一个时间观测到的回波形状也不同。如图甲乙两部雷达同时在不同的位置上观测时,由于所处的位置不同,甲观测到的是带状回波,乙观测到的是人字型回波,特别     

雷达组网拼图的计算机处理与显示

一、前言本文所说的雷达组网拼图是指将某一区域的所有雷达进行组网,并将其回波资料在计算机上进行处理,从671-20型绘图仪上输出回波综合图。综合图具有直观、醒目的特点,而且比手工制作更迅速、准确,增强了时效。回波综合图能充分利用雷达探测的降水回波信息,在较大的区域内作短时、短期预报和灾害性天气的订正预报。也可应用     

上海局地强对流天气及临近预报要点

借助上海多普勒雷达存储的强天气个例资料,结合上海地区的综合观测网,对上海地区局地强对流天气的天气形势特征及雷达回波发展特点进行了分类.比较发现,回波源地在上海北部地区的占多数,与地面弱切变线的关系非常密切;从初始回波到回波旺盛约经历1个小时;回波的上风向位置容易得到发展;200hPa的风向对回波的发展趋势也有明显的影响.一般而言,西北风不利于回波的快速移动,而在西南风的情况下,回波移动往往会比较快;低层风的大小对回波移动和雷雨大风的形成至关重要.     

2017年江西副热带高压边缘雷暴大风回波特征

利用MICAPS天气资料、WebGIS雷达拼图、自动站、强天气监测和雷电监测等数据,对2017年8月江西副热带高压边缘产生的4次雷暴大风天气过程,采用数据统计、形态特征对比等方法进行分析,结果表明:江西北部回波和南部回波发生辐合运动时,南面回波会发展的更为旺盛,形成飑线回波带。回波的传播方式一方面加快了回波移动速度,另一方面改变了回波的移动方向。副热带高压边缘雷达回波特征主要有两种:一是南北向短带回波,有时会发展为弓状回波;二是强回波单体,超级单体和复合单体回波。带状回波上,雷暴大风分布在回波带前沿,尤其是弓状回波带的头部,雷电分布则在回波带移动方向的后侧;强单体、超级单体和复合单体回波上,雷暴大风和雷电集中在强回波中心附近区域。超级单体回波具有55～60 dBZ块状回波结构,垂直液态水含量VIL达到60 kg·m~(-2);相对风暴速度SRM图上和垂直径向速度RHI_V图上,都具有相邻的正负速度对和达到中等以上中气旋标准。     

一次指状回波的个例分析

一、典型指状回波的分析 指状回波是指雷达PPI回波上一个突出的外伸手指状的回波。其识别的判据为: 1.指状回波是PPI图象上突出的指状部分,它外伸于回波体外,象手指,伸出最长部分的水平尺度不应小于母体回波尺度的1/4。     

浅谈零度层亮带的成因及其对降水预报的作用

每年的春夏季节,降水频繁,我站711雷达在降水回波中常常能观测到零度层亮带。下面简单分析一下其物理成因及与天气预报的关系。 大范围稳定和连续性层状云降水一般在气旋内部和锋面上形成,它们是深厚潮湿的空气层缓慢持续上升的结果。这种降水回波范围广、持续时间长、强度均匀、结构松散、连成片,故也称片状回波。在距离高度显示器上,层状云降水回波占满对流层下部,顶部比较平坦,顶高     

鄂东一次下击暴流天气的中尺度分析

利用自动气象站观测网资料,计算了逐分钟地面散度场,并将散度场等与多普勒天气雷达资料叠加形成综合分析场,对2007年7月27日鄂东地区雷雨大风天气过程进行了中尺度分析。结果表明:地形辐合线对中尺度对流系统(MCS)触发和加强起到重要作用。MCS发生发展期间,多普勒天气雷达上相继有两个弓状回波形成。第一个弓状回波在速度图上因弓状回波移动方向与雷达波束有较大夹角后部入流急流特征不明显,但强度图上有弱回波通道特征;第二个弓状回波沿雷达径向移动,后部入流急流特征明显。武汉地区灾害性雷雨大风是一个强盛的多单体风暴所产生的系列下击暴流造成的,它位于第二弓状回波向前突出的位置。系列下击暴流发生期间,地面附近强辐散峰值与多单体风暴强回波高度显著下降的时间和位置基本一致。除弓状回波特征、后部入流急流、中层速度辐合及回波重心高度下降等特征外,弱回波通道、风暴相对速度图上沿雷达波束方向的正负速度对等也是下击暴流发生的典型特征。     

新一代天气雷达与闪电定位仪资料在一次区域性暴雨过程中的分析应用

根据一次大范围暴雨天气过程的闪电定位资料和多普勒雷达资料,利用统计和对比分析的方法,发现了闪电发生频数、强度和雷达回波强度在时间序列上有较好的一致性;在雷达回波发展的不同阶段,闪电发生的位置与雷达强回波位置有时相同,有时偏离,有时甚至无闪电发生;雷达回波速度场分析表明,在低层存在不利于对流发展的环境风场特征时,降水回波在向测站移动的过程中趋于消散,闪电频数也随着减少;在降水回波速度辐合区,对应闪电活动频繁。     

宁波两次冰雹过程多普勒雷达回波特征分析

基于宁波多普勒天气雷达,结合常规气象观测和浙江省自动气象站资料分析宁波市北仑区2012年7月7日和2013年3月22日2次冰雹天气发现,天气背景存在显著差异,一个由热对流强烈发展引起,另一个则是由强对流带过境造成的。由于季节差异2个例回波强度和特征有所不同,但多普勒雷达图上都有较清楚的回波墙、弱回波区、悬垂结构等特征,垂直积分液态含水量(VIL)在冰雹云发展阶段存在突增,回波顶高(ET)和组合反射率(CR)产品也存在持续的增加。2个例也存在着明显的差异:个例1对流发展极其旺盛,回波顶和强回波中心都非常高,具有深厚的逆风区和气旋性速度特征,PPI产品有较明显的勾状回波;个例2回波顶、强回波中心、0℃和-20℃层相对于个例1都要低,体现了个例间的季节差异。     

雷达虚假回波在一次强冰雹过程中的分析

本文应用多普勒雷达回波资料和常规天气资料,对2006年7月13日发生在太原市阳曲县一次强冰雹天气过程进行了分析。通过强度场与速度场和PPI资料作VCS分析,可见“三体散射”回波、旁瓣回波在PPI上体现的“尖端回波”,VCS图上高悬的强回波和旁瓣回波。将虚假回波作为识别冰雹云的指标,对临近预报、防雹预警服务有重要的指导意义。     

评CTL-88B型天气雷达地物回波抑制器

引言 省台装备CTL-88B型天气雷达后,发现地物回波严重,影响业务观测,厂方于1995年2月份来台解决,加装了地物回波抑制器,结果发现近距离不仅地物回波被抑制,降水回波也被抑制掉了,本文讨论一下这个原因,并对地物回波抑制提出展望。 1 地物回波 所谓地物回波,是指雷达发射的电磁波遇到地面障碍物(如山、树木,建筑物等)发生反射而接收到的回波。由于雷达没有自动选择目标的能力,所以雷达开机时,不仅仅只收到我们所期望的降水回波,同时也把地物回波接收进来。正常观测时,雷达天线仰角低,本站周围地形又比较复杂,遮挡物多,因而地物回波严重,干扰了对近距离降水回波的监测。     

梧州前汛期强对流天气多普勒雷达特征分析

对前汛期发生在梧州地区的各类强对流天气在梧州多普勒天气雷达上的表现特征进行分析得出:短时强降雨回波常表现为块状回波,回波顶的外形比较平滑整齐,回波中心的强度在45d Bz以上;在速度特征上,在径向速度图上常出现逆风区;雷雨大风的雷达回波速度特征表现为,风向随高度顺时针旋转,存在较强的暖平流,在高仰角的速度图上(一般仰角在4.3°)有大风核存在;而冰雹等冷式切变回波,在速度特征上,零速度线出现90°折角,风向随高度逆转,可分析出存在冷平流。     

2017年江西上高雷暴大风雷达回波特征分析

利用MICAPS天气资料、江西WebGIS雷达拼图、自动站、强天气监测和雷电监测等数据,对2017年8月江西副热带高压边缘产生的四次雷暴大风天气过程,采用数据统计、形态特征对比等方法进行分析,结果表明：江西北部A回波和南部B回波发生辐合运动时,B回波会发展的更为旺盛,形成飑线回波带。当东北～西南走向的回波带,发生转向为南～北走向时,是形成弓状回波带的前兆。副高边缘对流单体回波分布很广,江西境内大多数地方都可以产生,雷暴大风发生在个别强回波或短带回波中。回波系统在不断向东移动过程中,其东南侧不断触发产生新的对流单体,通过不断合并,不断新生单体,形成向东东南方向“传播”的发展趋势,造成回波系统向传播方向移动。回波的传播方式一方面加快了回波移动速度,另一方面改变了回波的移动方向。副高边缘雷达回波特征主要有两种：一是南北向短带回波,有时会发展为弓状回波;二是强回波单体,超级单体和复合单体回波。带状回波上,雷暴大风分布在回波带前沿,尤其是弓状回波带的头部,雷电分布则在回波带移动方向的后侧;强单体、超级单体和复合单体回波上,雷暴大风和雷电集中在强回波中心附近区域。     

一次强风暴天气闪电定位资料与雷达资料的综合分析

根据2003年6月19日河南一次强风暴天气的闪电定位资料和714CD雷达资料,利用统计和对比分析的方法,发现了闪电活动与雷达强度回波之间存在如下关系：闪电发生频数、强度和雷达回波强度在时间序列上有较好的一致性;在雷达回波发展的不同阶段,闪电发生的位置与雷达强回波位置有时相同,有时偏离,有时甚至无闪电发生;雷达回波速度场分析表明：在低层存在不利于对流发展的环境风场特征时,雷达降水回波在向测站移动的过程中趋于消散,闪电频数也随着减少;在降水回波速度辐合区,对应闪电活动频繁,这对于雷暴天气闪电短时预警工作有一定的参考价值。     

基于双线偏振参量对北京X波段雷达非降水回波识别方法的研究

为了提高中国X波段双线偏振雷达(简称双偏振雷达)的数据质量,提升应用水平,基于美国多雷达多传感器定量降水估测业务系统质量控制(简称dpQC)方案,在此基础上增加了差分反射率阈值判别并对方案中的计算参数进行本地化调整,设计了针对X波段双偏振雷达的质量控制(简称dpXQC)方案,原理主要包括:将双偏振参量相关系数(CC)区分降水回波与非降水回波的阈值调整为0.9,小于0.9的回波判别为非降水回波;通过计算回波顶高与强回波区位置对冰雹与非均一性波束填充区域进行标识;通过统计探空资料0℃高度上下相关系数的特征,调整了融化层的识别参数;优化算法将双偏振参量差分反射率绝对值大于5 dB判别为非降水回波;加入了条状杂波识别、连续性检验与斑块杂波识别算法。利用dpXQC方案对北京五部X波段多普勒双偏振业务雷达进行试验,检验评估其对非降水回波识别效果,获得以下结果与结论:大部分非降水回波可以通过CC阈值判别被滤除;对于CC阈值判别无法滤除的条幅状、孤立点、块状非降水回波,dpXQC方案利用条幅状杂波识别、连续性检验与差分反射率阈值判别去滤除;dpXQC方案有效保护了冰雹、非均一性波束填充与融化层区域中CC0.9的降水回波不被滤除;检验结果显示,dpXQC方案对非降水回波正确识别率为91.8%,错误识别率为20.6%,均要优于dpQC方案,但dpXQC方案的错误识别率依然很高,主要有两方面原因,一是由于X波段雷达反射率衰减严重,方案会对一些离雷达较远的非均一性填充区域出现遗漏识别,二是融化层识别算法在所有方位角的位置与厚度是固定的,与实际观测不符,这均会导致被遗漏标识区域中CC0.9的降水回波被误判为非降水回波。总体来看,dpXQC方案在滤除非降水回波的同时,最大程度保护了降水回波不被滤除,为雷达资料定量化应用等相关业务提供保障。