灾害性天气在雷达上的强度及速度场特征

利用１９９８年７１４ＣＤ多普勒天气雷达采集到的相对完整的１０次灾害生天气过程资料,分析了这些过程的强度场和速度场图像特征及其与灾害性天气的对应关系,为利用７１４ＣＤ多普勒天气雷达进行灾害性天气监测、预报和服务了参考依据。     

多普勒天气雷达资料在沙尘天气监测中的应用

利用3830型多普勒天气雷达回波资料及常规气象资料对2002年3月20日发生在我国西部一直延伸至黑龙江省的沙尘、浮尘天气过程，分析其多普勒天气雷达回波，并用PPI和RHI上探测沙尘的特征、高度、厚度、浓度、移动特点、速度场分布以及垂直风速分布特点等。为多普勒天气雷达监测沙尘提供可靠依据。     

利用CINRAD WSR-98D探测飑线天气过程

根据南昌CINRAD WSR-98D天气雷达获取的2002年4月5日的平均径向速度场和强度场回波资料，结合当日探空、500hPa及地面天气形势等资料分析发现：2002年4月5日的强风夹带飑线天气过程的发生、发展，在高空、地面天气形势及层结稳定度方面均表现出明显特征，同时在多普勒天气雷达回波上也有明显特征。     

利用CINRAD WSR-98D观测冬季暴雨的个例分析

利用江西省新安装的CINRAD WSR－98D多普勒天气雷达，对发生在2001年11月2日在江南冬季大暴雨的多普勒天气雷达观测结果，结合暴雨前一天（11月1日）的500hPa,850hPa天气图，卫星云图等资料，对产生这场冬季暴雨的天气条件，部分速度场和强度场等进行了初步分析。结果表明，根据零速度线走向可以判断和分析暴雨降水过程的冷、暖平流结构和其间的冷锋位置，也可以根据风场的速度值大小，判断暴雨区的进、退、为暴雨预测提供有用的依据。     

闽南地区短时区域暴雨的天气及多普勒雷达资料概念模型

通过对1996—1998年42个短时区域暴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，建立了3种非台风型的闽南短时区域暴雨的天气及多普勒雷达资料概念模型，并对短时区域暴雨的时空分布特征作了统计分析。     

中国气象科学研究院雷达气象研究50年

该文回顾了自20世纪50年代以来, 中国气象科学研究院在模拟信号的天气雷达、数字化天气雷达、多普勒雷达和雷达新技术如双线偏振雷达、双基地多普勒雷达等雷达技术研究及其在冰雹、暴雨、台风等中尺度天气过程的监测和临近预报等方面的应用工作, 特别介绍了近年来开展的针对暴雨、台风的中尺度外场试验、双多普勒雷达和双多基地多普勒雷达技术在风场中尺度结构中的应用、双线偏振雷达在云和降水微物理结构探测中的应用、新一代天气雷达三维数字组网及临近预报方法研究等工作; 对中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室在雷达气象领域研究的未来进行了分析和展望。     

1998—07—21多单体风暴过程分析

利用714CD多普勒天气雷达观测资料，天气图和省区域小图，对1998年7月21日发生在河南省许昌以北的大范围强对流天气过程进行分析，揭示了多单体风暴在多普勒天气雷达上的强度场和速度场特征。     

盛夏强降水的多普勒雷达回波特征的初步分析

使用红外云图、多普勒雷达回波的强度场、速度场及VAD产品，对2002年7月24日夜间至25日凌晨的中天山及其北部地区的强降水天气过程进行了分析、诊断，得出对降水过程不同时段临近预报有指导意义的结论和指标。     

1998-07-21多单体风暴过程分析

利用714CD多普勒天气雷达观测资料、天气图和省区域小图,对1998年7月21日发生在河南省许昌以北的大范围强对流天气过程进行分析,揭示了多单体风暴在多普勒天气雷达上的强度场和速度场特征.     

一次较强降雪天气的多普勒产品分析

本文利用我省最新引进的多普勒天气雷达，对2004年2月21日我省产生的一场降雪天气进行了分析。分析表明：由于多普勒天气雷达具有很强的探测能力、且产品众多，再结合常规天气分析，可以使短时临近预报准确率有很大提高。     

DOPPLER RADAR ECHO CHARACTERISTICS FOR COLD AIR INTRUDING INTO TYPHOON CHANCHU

With Doppler radar data from Shantou and Xiamen and the National Centers for Environmental Prediction and the National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) reanalysis data, the characteristics of a short-term heavy rainstorm on 17 May 2006 caused by Typhoon Chanchu are studied. Doppler radar data indicates that during the period from 1800 to 1900 May 17, the azimuthal phases of the positive and negative radial wind maximums are asymmetric around the core radius of the typhoon, i.e., the radial wind on the left side of the track is anomalously larger than that on the right side. Studies show that this is induced by the intrusion of cold air (northeasterly wind), which is primarily located at the mid-lower layers, lower than 4 km; this is due to the intruding cold air that forces the atmosphere to uplift, enhancing the release of instability energy, which triggers the heavy precipitation. During the late stage of the cold air activity, the typhoon is rapidly weakened. Consistent with the radar-observed intrusion of cold air, the NCEP/NCAR reanalysis of wind data also shows that there are obvious large scalar wind values at the mid-lower layers (approximately 1–3 km) to the left of the typhoon center (1800 May 17), and in all regions—except those affected by the intruding cold air—the wind speeds on the right side of the track remain larger than those on the left side. Furthermore, the Rankine model results confirm that northeasterly cold air is introduced to the typhoon at the mid-lower layers to the left of the track. Calculations also point out that there exists a frontal zone with high θse that tilts from southeast to northwest with height and the super heavy rainstorm occurring in the south of Fujian province lies just near the frontal zone.     

多普勒雷达探测“艾利”台风风场不对称结构

2004年8月25日, “艾利”台风在靠近我国台湾东北部海域后不同于正常路径, 先后发生两次左折, 先是西北转偏西, 再偏西转西南, 这种路径在历史上极为罕见。通过“艾利”台风的雷达观测事实, 从单多普勒雷达和双多普勒雷达均发现在台风前进方向的右前方, 即西北象限风速极值大于其他象限, 进一步证明了“艾利”台风的风场分布遵循波数为1的非对称性, 从位于台风不同象限的福州长乐和厦门两站雷达资料, 以及常规的地面观测、高空探测资料和NCEP数值预报再分析资料都得到证实。研究表明, “艾利”台风处在大陆高压东南侧, 台风外围存在一支7 m/s左右的环境风场引导气流。因此, 西北象限风速极值大于其他象限的不对称分布可能是由环境风场和台风本身两方面共同造成的, 这种不对称分布有利于维持“艾利”台风向西南方向移动。在我国东南沿海地区, 由于单部多普勒雷达不可能同时探测到台风的西北、东北和西南3个象限的风速极值, 而双多普勒雷达或多多普勒雷达联合探测台风, 则可以同时探测到3个象限的风速极值, 根据风速极值可能存在的不对称分布情况来预测台风的路径转折趋势, 因此重视双多普勒雷达或多多普勒雷达联合探测对于提高监测预报水平具有重要的意义。     

CINRAD-SA雷达在正面登陆台风预警中的应用

新一代天气雷达（CINRAD-SA）具有丰富的产品和强大的功能。通过对云娜等正面或临近正面登陆温州的热带气旋的雷达资料分析，发现一些独特的回波特征和风场结构。结果表明，强台风具有明显的眼（眼越小强度越强），眼壁和螺旋雨带对流发展旺盛，强度结构完整、紧密。台风暴雨强度与台风气旋性涡旋本身的动力辐合上升强度趋于一致。强降水常出现在台风前进方向的右前侧，相同的垂直累积液态水含量受地形等因素影响“降水效率”差异极大。对于沿海一带，利用新一代天气雷达更高的探测能力对于台风性质的判断、短时预警和决策服务会起到积极的重要作用。     

一次台风外围雨带多普勒天气雷达回波及风场结构分析

使用常规天气资料、卫星云图和长春c波段多普勒雷达资料对2004年7月5日发生在吉林省的一次典型台风外围雨带降水天气过程进行了分析.可看出两种尺度云系的相互作用,整个降水雨带为明显的旋转西进过程.多普勒径向速度图上,低层辐合高层辐散的配置有利于降水的发生发展.另外,低层由于存在摩擦,受台风雨带影响较小,而中高层受台风中α尺度系统和中B尺度雨团的共同影响,两者风场的叠加造成低层偏东风到高层东北风的风向变化.可提高预报的准确率,为人工增雨决策提供可靠依据.     

雷达资料在登陆台风“桑美”数值模拟中的应用

将国内多普勒天气雷达的反射率因子及径向风资料引入ARPS-3DVar同化系统进行同化,针对2006年登陆浙江苍南并造成严重影响的超强台风“桑美”,探讨多普勒雷达资料同化对台风模拟初始场和预报场的改进作用。结果表明:利用ARPS-3DVar同化雷达资料可以明显改善6 h同化窗口内的降水、风场和回波结构,并能提高模式对中尺度雨团位置、强度的模拟能力;雷达资料初始场同化后模拟的台风涡旋和台风眼结构与位置更加接近实况,各物理量空间分布结构更具有明显中尺度特征,从而改善了台风路径和降水的预报。但模拟过程中台风强度模拟偏弱,有待进一步改进。     

利用双多普勒雷达资料对一次台风流场结构的分析

应用Qiu等提出的两步变分反演法,由厦门、长乐两部雷达观测资料反演0604号台风"碧利斯"登陆福建霞浦前的风场,并利用反演的水平风场检验几种常用的台风涡旋模型对此次台风的合理性,以期对雷达资料应用于台风过程分析和模拟有更进一步的认识。结果表明,两步变分法可以较好地反演出台风的水平、垂直风场特征,水平风场呈现不对称性且有明显的偏心结构,流场随高度表现出漏斗形特征,垂直风速与水平流场对应较好,台风中心有下沉气流,外围有上升气流。通过对台风物理量的分析发现,此次台风过程存在以最大风速半径随高度向外倾斜的主环流圈和低层向中心流入,高层向外流出的次环流圈。利用反演的水平风场对常用的对称风场涡旋模型进行了验证,发现在最大风速圈内取Rankine模式,最大风速圈外取Chen3模式对此次台风过程拟合较好。     

登陆台风的多普勒雷达资料质量控制和水平风场反演

消除噪音和速度模糊、进行水平风场的反演并检验是正确使用和充分利用多普勒雷达探测资料的前提.对2005年8月山东烟台多普勒雷达探测到的0509号台风"麦莎"的存在速度模糊的径向速度资料首先进行噪音和速度模糊消除处理,检验结果表明对资料的退模糊处理是成功的;其次进行了水平风场的反演,并对反演的风场从雷达径向速度的特征、大尺度环境风场特征、与卫星云图云带的对比和以台风中心为圆心计算的径向风垂直剖面特征等方面进行检验.结果表明,利用单多普勒雷达探测资料得到的水平风场能够清晰地给出登陆热带气旋内部存在的中小尺度系统,及其水平和垂直结构,并表明与台风外围雨带强降水区域相对应的是明显的中尺度水平风场的切变与辐合区.反演风场也可以为进一步利用单多普勒雷达探测资料分析和研究登陆台风内部的中尺度结构提供高分辨率的可靠的分析资料.同时证明,使用的退速度模糊方法能够有效地应用于较完整资料的速度模糊的自动消除,以及VAP方法对于中小尺度风场分析的实用性.     

双雷达风场反演拼图在登陆台风“莫兰蒂”(1614)强降水精细预报中的同化应用试验

利用福建龙岩、漳州、泉州新一代多普勒天气雷达和厦门海沧双偏振雷达探测资料,采用动态地球坐标系下双雷达三维风场反演与拼图技术,基于天气研究和预报模式（Weather Research and Forecasting,WRF）及其资料同化系统,对登陆台风“莫兰蒂”（1614）引起的2016年9月14—15日福建强降水过程进行了双雷达风场反演拼图资料检验及其三维变分同化对强降水精细预报影响的数值试验,结果发现:（1）动态地球坐标系下双雷达反演风场能合理反映实际风场分布状况,其误差相对较小。相较厦门翔安风廓线雷达及厦门探空秒级测风数据,反演风风向（风速）平均绝对误差分别为7.8°（2.6 m/s）及3.4°（1.1 m/s）;（2）反演风场水平方向稀疏化对同化及预报结果极为重要,过密的反演风场资料会给同化及预报结果带来负效果。文中采用18、6、2 km 3重嵌套,在3重嵌套区域均进行同化以及仅在2 km区域进行同化两种情况下,均表现为当反演风场资料水平分辨率提高到0.1°时,同化分析及预报的台风环流开始受到负影响;且当反演风场资料水平分辨率越高时,负效果越明显。敏感性试验结果显示,分辨率取0.2°时数值预报效果最好;（3）以美国国家环境预报中心全球预报系统（National Centers for Environmental Prediction/Global Forecast System,NCEP/GFS）0.5°×0.5°分析场为初值,基于3个不同起报时刻（2016年9月14日14时、20时及15日02时）（北京时,下同）模拟的福建省境内台风内核雨带和螺旋雨带逐时演变、台风路径与强度、逐时降水TS评分和空间相关差异显著,其中14日14时起报试验效果最好;而14日20时起报试验效果最差,这与该试验初始台风大风轴风速明显偏大有关;（4）在上述3个不同起报时刻试验基础上,分别增加双雷达反演风场资料的三维变分同化后,福建境内地面风场和台风内核雨带、螺旋雨带逐时分布、逐时降水TS评分和空间相关、台风环流结构以及U、V风垂直廓线分布均有明显改善,最大正影响时效可达24 h;但仅对1—6 h时效内台风路径有改善。      

台风“飞燕”登陆前后的运动特征

通过对2001年台风“飞燕”登陆前的雷达回波和地面加密观测资料的分析表明：兴化湾地形作用使微型小台风近海突然加速折向兴化湾移动，微型小台风在临近登陆时风速将出现跳跃突变，其隐蔽性的灾害特征突出。指出制作微型小台风登陆前风速的定时定量预报的必要性。