美国的联合多普勒业务计划

美国国家海洋大气局的环境研究实验室和国家天气局与空军气象局、空军地球物理实验室以及美国联邦航空局一道共同进行了一次实验,以确定国家天气网使用的新一代雷达的实时多普勒特性及主要技术规格,这项试验称为联合多普勒业务计划(JDOP)。这个项目也是对近十年来多普勒技术的进展的一个总结。 JDOP试验中预报员用彩色显示和黑白图象显示识别强风暴,记录下观测结果与常规观测进行比较。研究飞机飞行到俄克拉何马州中部察看多普勒探测的扰动区域。这个计划的目的是为了研究出新的雷达系统,用其改进龙卷风、风暴的公众警报,并为飞行安全提供更可靠的保证。     

下一代天气雷达业务保障研究室的组织,结构及职能

1.引言下一代天气雷达(NEXRAD)计划是美国商业部、国防部和运输部为研制、采购、部署和支持满足这三个参加机构共同业务需要的先进的天气监视雷达——1988-多普勒雷达(WSR-88 D)系统而进行的一项共同努力.设在NOAA主管天气局的助理局长办公室的系统发展计划联合办公室(JSPO)为     

科技动态

美国在天气预报与警报方面近期进展 过去几十年来,气象学家们在研制大气现时状态观测系统和使用观测资料改进预报大气未来状态的计算机模式方面都取得了显著的进步。因此,尽管总人口增长了,但因闪电、龙卷、飓风灾害而死亡的人数却已稳定地减少。在向公众解释和传递预报结果方面也取得了巨大的进展。自八十年代中期以来,美国天气局已利用这些进展,雄心勃勃地从事一项现代化计划. 许多现代观测系统正在被应用 ·下一代雷达 (NEXRAD)是多普勒雷达,不仅能确定降水的位置、类型和强度,而且能确定空气的运动。这些雷达能前所未有地观测到大气运动和当时的天气,尤其是强烈的局地天气。天气局现在正在全美各地安装159部NEXRAD。实践证明,NEXRAD代替老式雷达后,对强天气的短期警报准确率大大提高,空报率减少。 ·下一代地球静止业务环境卫星(GOES NEXT)将替换目前还在轨道上的那些卫星。GOESNEXT将提供比现时更濒密和更高分辩的云图。还将提供全球那     

贵州省新一代天气雷达业务联防系统

结合国家局新一代天气雷达观测业务规范,从贵州省天气雷达在短时临近预报预警工作中的实际应用和业务需求出发,设计和建设了天气雷达业务联防系统,简要介绍该系统的设计思路和建设情况。     

多部X波段天气雷达测量偏差分布及组网拼图结果分析

在与附近新一代天气雷达对比的基础上,利用自2013年6月起中国科学院大气物理研究所的三部X波段天气雷达在江苏开展了组网观测试验的观测资料,初步对雷达的探测能力和雨区衰减做了分析和订正,同时使用了中国气象科学研究院三维组网系统,将X波段天气雷达与业务雷达资料组网,探索了X波段天气雷达的对业务雷达的补充效果。结果表明:(1)X波段天气雷达的观测数据分别受到了地物回波、遮挡及雨区衰减的影响,已对基数据做了初步的质量控制;(2)通过回波结构和廓线图的对比,经地物抑制、衰减汀正等方法质控后的数据存一定范围内具有较高的可靠性,同时三部X波段天气雷达能够有效探测到60 km内的降水结构,其回波分布较为合理,准确的反映了降水区域的特征;(3)将三部X波段天气雷达观测资料与业务中的新一代天气雷达组网后,得到了结构连续、分布更广、平滑作用更低的资料,补充了新一代天气雷达的低空盲区。     

多部X波段天气雷达测量偏差分布及组网拼图结果分析北大核心CSCD

在与附近新一代天气雷达对比的基础上,利用自2013年6月起中国科学院大气物理研究所的三部X波段天气雷达在江苏开展了组网观测试验的观测资料,初步对雷达的探测能力和雨区衰减做了分析和订正,同时使用了中国气象科学研究院三维组网系统,将X波段天气雷达与业务雷达资料组网,探索了X波段天气雷达的对业务雷达的补充效果。结果表明:(1)X波段天气雷达的观测数据分别受到了地物回波、遮挡及雨区衰减的影响,已对基数据做了初步的质量控制;(2)通过回波结构和廓线图的对比,经地物抑制、衰减汀正等方法质控后的数据存一定范围内具有较高的可靠性,同时三部X波段天气雷达能够有效探测到60 km内的降水结构,其回波分布较为合理,准确的反映了降水区域的特征;(3)将三部X波段天气雷达观测资料与业务中的新一代天气雷达组网后,得到了结构连续、分布更广、平滑作用更低的资料,补充了新一代天气雷达的低空盲区。     

气象业务发展对新一代天气雷达技术性能提升的要求

在中国新一代天气雷达建设和业务应用中,雷达技术性能不断提高,为进一步改进灾害性天气监测发挥了重要作用。主要从雷达技术性能提升角度,介绍了为提高雷达实时观测质量采取的技术,以及在业务发展中的作用。     

新一代天气雷达数据传输与短信值机系统

介绍了新一代天气雷达数据传输与短信值机系统,解决了目前新一代天气雷达运行观测业务中存在的一些问题。开发的数据传输子系统,整合了3类雷达数据的传输与监控,解决了目前数据传输业务中存在的问题。数据传输系统的时效性、稳定性、可靠性、安全性均进一步提高。对新一代天气雷达短信自动值机进行研究,根据其部分软故障排除经验特点设计了与其相适应的值机子系统,能够实时发送新一代天气雷达故障的监控报警,并接收短信指令按照预定义的操作步骤自动完成部分软故障排除任务,尽早恢复新一代天气雷达正常运行,提高了这些故障排除的时效性。上述系统在海口雷达站应用结果表明效果良好,能够满足目前新一代天气雷达运行观测业务需求,可以推广应用。     

我国天气雷达的发展和趋势

从天气雷达发展历程介绍我国气象雷达发展现状,对双偏振、相控阵、协同观测、精细化观测等气象雷达新技术进行了阐述,通过本文可以了解我国气象雷达最近20年取得的成就,分析新体制雷达在气象监测方面的优势和特点,目前新体制气象雷达还存在哪些不足。从气象业务需求角度,分析未来天气雷达的发展趋势,可能向什么方向发展。     

SMS在新一代天气雷达运行状态监视报警中的应用

引言 新一代天气雷达具有观测时空分辨率高、连续工作等一系列特点,决定了它在现代气象观测业务中的重要地位。由于新一代天气雷达观测时间密度大,处于24h工作状态,不可避免会出现故障,依靠人工对其运行状态进行完全监视不可能实现,很多突如其来的故障不是马上就会引起雷达值班人员的注意,所以有必要建立新一代天气雷达运行状态监视和报警系统。     

新一代天气雷达灾害性天气监测能力分析及未来发展

自20世纪90年代,我国开展大规模新一代天气雷达建设以来,已初步形成一个对大、中、小尺度灾害性天气监测的天气雷达业务网,并在防灾减灾中发挥了重要作用。本文利用我国新一代天气雷达网获得的大量实例资料分析了新一代天气雷达在实际应用中对大尺度天气系统如:冷锋、温带气旋、江淮切变线、低空急流、台风,中尺度天气系统诸如强对流天气系统的飑线、阵风锋、冰雹和雷暴高压,以及对我国产生重要影响的梅雨锋暴雨的监测能力。同时分析了现有天气雷达业务观测模式中的扫描策略、雷达适配参数设置以及雷达技术体制的特点与存在的问题。在不对现有雷达技术体制和结构做重大改变前提下,有针对性提出了:(1)改进现有业务观测模式:一是增加晴空模式和RHI垂直扫描模式增强对晴空回波以及垂直结构精细化探测能力;二是增设高山观测模式增强对边界层的探测覆盖能力。(2)改进雷达适配参数,采用相位编码技术和双PRF技术,把距离不模糊作为第一优先原则,来解决多普勒脉冲雷达体制下的距离与速度模糊问题。(3)增强雷达对弱回波探测能力,提高雷达的时空分辨率。(4)充分利用雷达网的组网技术,开展协同观测实现对大、中、小灾害性天气系统的时间与空间同步观测。(5)利用双偏振技术,进一步提高雷达定量估测降水的精度以及对相态的识别。并在上述5方面改进的基础上,提出了目前雷达技术升级改造的初步方案。展望了未来天气雷达技术的发展。     

区天气雷达中心从五月一日起开展天气雷达组网试验

区大气雷达中心经过近一年时间的筹备,将于五月一日起正式开展天气雷达组网试验工作。 区天气雷达中心是根据国民经济建设的需要,由原南宁713雷达站改建而成的,隶属区观象台建制。它的任务,主要是负责组织实施全区天气雷达组网业务和日常业务的技术指导,包括雷达网内各级气象台站重大灾害性天气的雷达探测实况的上下沟通、左右衔接,专业性雷达探测服务的开展等。天气雷达组网业务除日常雷达定时观测并图外,将根据天气预报单位的需要,结合其他信息指标,对可能出现的暴雨、冰雹、飑     

双偏振相控阵雷达与业务雷达的定量对比及观测精度研究

相控阵天气雷达突破了全机械驱动天线天气雷达的时空分辨率瓶颈,能够提供更加快速、精细的观测资料。但阵列天线存在性能参数随扫描角偏离法向而恶化的情况,使相控阵雷达定量测量存在困难。本文针对中国华南地区最新布网的双偏振相控阵天气雷达,通过与当地S波段业务雷达在相同区域内的定量对比,评估了反射率因子差分反射率因子的误差量级及其随扫描角、观测时间的变化趋势。研究结果表明,相控阵雷达反射率因子的误差不大、约0.82 dB,而差分反射率因子的误差则高达1.04 dB,并且不同仰角、不同时刻之间也存在一定的波动。为此本文提出了基于S波段雷达实时数据的订正方案,能够较好地解决双偏振相控阵天气雷达的定标问题,为相控阵雷达的业务应用提供了保障。     

宁夏短时灾害性天气预报服务系统设计

为满足短时预(警)报工作的需要,二次开发了新一代天气雷达产品,建立了主要以监测宁夏灾害性天气即冰雹、暴雨天气的短时预报业务显示系统。本系统主要在雷达原始观测数据进行分析的基础上,结合自动站的资料,对雷达观测参数进行本地化修订。实现了自动探测编辑发布短时预报图文文件等功能。     

ASOS的下一代传感器

1.引言八十年代初期,美国国家气象局(NWS)提出了改进国家天气观测和预报系统的重要计划。这些现代化计划包括三个主要方面:下一代天气雷达(NEXRAD)——一种新型多普勒雷达;先进的天气交互处理系统(AWIPS)——一种现代化数据处理和通信     

北达科他示踪物试验外场作业计划（1993年方案）

北达科他示踪物试验（ＮＤＴＥ）是１９９３年６至７月间以北达科他州俾斯麦为基地进行的对流风暴联合研究。资料的收集从１９９３年６月２１日开始到７月３０日为止。三架飞机、两部地基多普勒天气雷达和多种其它设备将集中观测雷暴和更小的对流单体以研究冰的形成和演变（包括冰雹发展）；输送和扩散；夹卷，风暴结构，动力学和运动学；大气化学，以及云电现象。本计划称为“示踪物试验”是因为加密使用各种大气示踪物。包括雷达箔条，一种惰性气体示踪物（六氟化硫）、臭氧（Ｏ＿３）和荧光珠。这些示踪物由三架云物理试验飞机播撒且就地同步大量取样，同时用多普勒天气雷达遥测北部大平原对流天气至今最为详细的图片。最终目的是获得对冰雹物理演变的较完整的认识，以便更好地评价用于北达科他州西北部的业务消雹撒播方案，同时也肯定会改进对雷暴知识、预报以及强天气的认识。本课题的主要资金来源是：国家海洋大气局（ＮｏＡＡ）大气影响研究联邦一州合作计划，国家科学基金以及北达科他州政府。并从国家大气研究中心（ＮＣＡＲ）、国家强风暴实验室（ＮＳＳＬ）、国家航空和航天局（ＮＡＳＡ）、国家气象局以及加拿大大气环境局（ＡＥＳ）获得了附加资金、人员和（或）设备。一个类似的计划，北     

面向资料同化的S波段双偏振雷达质量控制

双偏振雷达是强对流天气分析和云微物理研究的重要探测设备,将多普勒天气雷达升级为双偏振雷达是我国未来几年强对流天气监测发展建设的重点计划,而双偏振雷达资料质量控制是其中的关键技术问题。针对国内首批业务布建的广东省S波段双偏振雷达网研发建立了一套完整的质量控制技术方案,除了重点解决非气象回波外,还考虑了非标准波束遮挡和径向高频脉动问题。在飑线、暴雨和台风3类华南季风区强天气个例的应用表明,基于模糊逻辑的水凝物分类、偏振量（零滞后互相关系数、信噪比和比差分相位）阈值检查和杂波剔除能有效剔除非气象回波,抑制异常传播波束导致的虚假回波;线性内插较好地弥补了非标准波束遮挡带来的观测缝隙;中值滤波和滑动平均既过滤了偏振观测量在雷达径向的高频脉动,又保留了主要的偏振雷达观测特征。质量控制后的气象回波约占有效观测（反射率因子大于-30 dBZ）的40%,其偏振量取值分别为反射率因子大于5 dBZ、零滞后互相关系数大于0.8和差分反射率为-0.2~4 dB。     

美国国家天气局地面观测自动化现状与展望

当前,一个限制或削减全部工作和费用的压力正漫延着整个美国联邦政府,国家天气局在八十年代期间必须对此有所准备。同时,又要尽可能地满足广大公众对预报准确率和提高天气服务方面提出的要求。国家天气局准备在以下几方面进行努力:1.国家气象中心计算机的更换和继续改进指导产品;2.改进国内通讯(AFOS)和传递;3.提高卫星、雷达(RADAP,多普勒)和地面观测水平;4.改组预报组织。现就地面观测自动化概述如下:目前,国家天气局(NWS)现有人员1,200人,260多个地面观测站提供地面天气观测资料。观测方法仍以人工操作为主。随着各种先进传感器的出     

提高(CINRAD/CD)天气雷达业务质量经验浅谈

本文基于气象观测质量体系,通过新一代天气雷达（CINRAD/CD）观测、维护、维修及标定等过程,结合实际观测及技术保障工作中总结到的经验与技巧,关注一些易于被人忽视的细节,减少雷达异常现象出现的次数,减少雷达元数据出现异常的几率,努力实现雷达数据资料的可靠、完整、及时与真实,提高天气雷达的业务质量。     

《新一代天气雷达图像分析与应用》

该书以新一代天气雷达观测为基础,以雷达图像识别为重点,讲述了天气雷达在天气分析和强天气预报中的应用。介绍了中国新一代多普勒天气雷达的建设和应用情况,讲解了天气雷达的基本探测原理和雷达气象方程的建立过程;阐述了径向速度、反射率因子等基数据的识别方法,及基数据和各种物理量产品在识别大气流场、降水云系和天气发展过程中的应用;分析了利用雷达资料分析强对流天气的方法和技术,总结了暴雨、冰雹、龙卷和阵风锋等特殊天气的雷达回波特征。本书可作为本科院校大气科学类专业的教材或教学参考书,也可供从事天气、大气物理、大气探测的业务科技人员参考。