CINRAD/SA雷达冰雹探测算法效果检验及参数本地化

2004年CINRAD/SA雷达新的冰雹探测算法(HDA)代替了原来的算法,新的冰雹探测算法(HDA)估测任意尺寸的冰雹概率(POH)、直径大于等于19 mm的强冰雹概率(POSH)和最大冰雹直径预测(MEHS)。结合济南雷达探测资料对冰雹探测算法预测效果进行了检验,虽然有较高的探测准确率,但同时错误率较高,临界成功率较低,最大冰雹尺寸预测值与实况的平均差值约为14.6 mm。对2002~2005年济南雷达站的历史资料进行了统计分析,降雹单体和非降雹单体在最大反射率因子上存在较大差异,5、6、7月的降雹单体最大反射率因子平均值分别为59.7、61.86、3.9 dBz,非降雹单体最大反射率因子平均值分别为53.8、54.9、55.6 dBz。依据统计数据,对冰雹探测算法中的反射率因子等门限值调整为53 dBz后,冰雹预测仍具有较高的探测准确率,错误率和临界成功率得到了明显改善;对最大冰雹尺寸预测中的算法因子门限值调整后,预测值与实况有较好的对应关系。     

变频单波段雷达方法识别冰雹云

为了探计用改变单波段雷达工作频率的方法识别冰雹云,对于C波段(取5.56cm波长)和S波段(取10.7cm波长)雷达,分别改变其工作频率400MHz和200MHz,计算了相应变化频率两端的那些波长情况下,三种冰雹模式(纯冰球、带水膜冰球、冰水混合球),两种冰雹谱分布型式(匀谱与指数谱)的雷达反射率因子。对于这两种波段的雷达,分别考察其长波长的雷达反射率因子与短波长的雷达反射率因子之比和冰雹直径之间的变化关系。结果表明,在一定的条件下,两种雷达都能够识别一定尺度范围的冰雹,而且以S波段雷达指数谱情况的结果最     

冰雹指数产品剖析及在灾害性强降水预报中的应用

深入研究了新一代天气雷达产品——冰雹指数的算法HDA，并分析讨论了算法的早期版本（7．0）和改进版本（10．0）的设计思路和优缺点，指出冰雹探测算法的思路与预报局地暴雨的思路相似，都是建立在对风暴单体中高反射率因子探测的基础上。据此，首次提出根据不同季节，利用冰雹指数预报灾害性强降水（冰雹和局地暴雨）的设想。通过对大量强降水个例中冰雹指数HI、垂直液态水含量VIL等雷达产品的统计分析和研究，总结了利用冰雹指数预报上海地区灾害性强降水的一些基本方法和算法阈值设置，以期为预报业务部门更好地使用新一代天气雷达导出产品提供一些参考信息。     

一次典型降雹过程CINRAD／SB雷达资料分析

利用金华多普勒雷达资料,对2007年4月1日丽水地区降雹过程进行分析,总结出本次降雹过程在反射率因子、径向速度、垂直积分液态水含量等产品的回波特征,初步探讨了使用多普勒雷达探测监测冰雹的方法,找出了一些对冰雹的临近预报有指示意义的信息,以提高雷达预警冰雹的能力。     

降雹时风暴剖面45dBz高度的确定

为研究天气雷达快速探测风暴中是否含有冰雹，以组织有效的人工防御，本文根据当冰雹增长区的中数体积水汽凝结体的直径为０．４ｃｍ时所对应的等效雷达反射率因子是４５ｄＢｚ的理论计算值，通过对旬邑雷达站１９９２年７—８月１４次风暴的ＲＨＩ探测，得出降雹时风暴剖面等效雷达反射率因子４５ｄＢｚ的高度应位于Ｏ℃层以上２．２ｋｍ的结论，并对风暴中不同高度出现的４５ｄＢｚ作了物理解释，同时提出了强冰雹云从发生到消亡的演变模式。     

使用双极化雷达探测冰雹

冰雹会给农业和社会财产造成严重的危害,因此能有一种简单易行的方法以探测含冰雹的对流风暴对短期预报说来将是十分有用的。此外它亦有助于研究雹块生长的机制。迄今为止,使用雷达探测冰雹的可靠性均不高,本文要叙述的是一种新技术得到的结果,此新技术采用双极化雷达测量反射率     

广东一次强对流天气过程分析

利用常规探测资料和雷达等非常规资料,对2007年4月17日一次大范围强对流过程的天气背景、物理量诊断、雷达回波演变特征等进行了分析,结果表明:雷达反射率图上出现的三体散射回波以及对应的径向速度图上中等强度的中气旋预示着强冰雹的出现,局地剧烈天气(大冰雹和11级强风)出现在锋前,而大范围的强对流天气则出现在锋面附近;干冷...     

双线偏振多普勒天气雷达估测混合区降雨和降雹方法的理论研究

利用冰雹形状和空间取向的模型及降雹和降雨的滴谱分布,分析了C波段双线偏振雷达探测的降雨和冰雹的反射率因子ZH、差反射率因子ZDR和差传播相移KDp的取值范围,及混合区降水中不同大小的降雨降雹强度对这些参量的贡献.结果表明:对于C波段双线偏振雷达来讲,当降雹达到一定强度后,反射率因子反而随降雹强度的增大而减小,反射率因子和降雹强度不一定是一一对应关系,降雹的KDp与相态、空间取向和雹块的尺度均有关系.在混合性降水中,ZH的主要贡献来自冰雹,而KDp主要取决于降雨的大小,降雨和降雹对ZDR均有明显的影响,降雨的ZH和KDP有比较好的对应关系.在此基础上给出了利用ZH、ZDR和KDp定量估测相态混合区冰雹和降雨对应的反射率因子、降雨强度的方法,并从滴谱变化、雷达探测精度和冰雹对KDp的影响分析了这种方法的估测精度.     

利用贝叶斯方法改进华南地区冰雹识别效果

使用2019年广东S波段双偏振雷达观测的冰雹和非冰雹数据,统计得到冰雹和非冰雹的雷达反射率Z、差分反射率Z_DR和相关系数CC先验概率密度分布,采用贝叶斯方法,根据雷达参量在冰雹和非冰雹条件下的概率以及冰雹和非冰雹的先验概率来确定某一距离库上所测到的（Z、Z_DR、CC）所代表冰雹和非冰雹的概率,并用两个个例,比较分析了WSR-88D冰雹识别算法和贝叶斯方法对冰雹识别的效果,分析表明,两种方法都能较准确地识别出冰雹云,但是贝叶斯方法识别范围较大,这可能与华南地区多为雨夹雹有关。      

基于多雷达三维插值格点强冰雹诊断因子的强冰雹识别方法

为解决单部雷达强冰雹识别产品在雷达的探测范围、雷达的静锥区以及与基于格点的近风暴环境因子的融合上存在局限性的问题,本文建立了雷达反射率因子的三维局部空间插值及多部雷达拼图方法;类似于SCIT算法的风暴单体的VIL及SHI等冰雹识别参数的计算,基于多部雷达三维插值拼图数据集,实现了格点VIL、SHI、POH和POSH等算法,建立了基于三维格点的多部雷达强冰雹识别参数因子、风暴数值模拟的近风暴环境因子(0°层及-20°层高度)为识别参数的冰雹识别算法。为确定适合于贵州地区的冰雹识别阈值,使用贵州504个防雹炮点的冰雹观测资料及贵州2005年和2006年8次贵阳、遵义雷达站冰雹个例观测资料,建立了冰雹算法校验数据库;通过对降雹校验数据库的统计分析,建立了适于贵州地区VOD与冻结层高度统计关系式,确立了VIL密度产品的强冰雹判别阈值,并通过对WTSM的调整,改进了原来的POSH算法,在贵州西北部到中部一线的一次强冰雹过程中对强降雹区的识别效果较好。     

双偏振雷达偏振参量产品在宁波的初步释用

介绍了S波段双偏振雷达偏振参量差分反射率Z_(DR)、差分传播相移率K_(DP)和相关系数CC等产品及已有的研究成果,利用宁波市双偏振多普勒天气雷达对两次不同系统降水过程的雷达探测资料进行释用。研究表明:差分反射率Z_(DR)可以识别降水粒子的相态和尺寸,也可以识别上升气流;相关系数CC可以识别粒子相态的均一性,在实际应用中结合Z_H、Z_(DR)可较好地判断降水物的具体形态,特别是可对冰雹进行识别和预警,同时也可清晰地识别融化层;差分传播相移率K_(DP)在强降水过程中能较好地发挥作用,同时可以识别湿冰雹,但是在Z_H40 dBZ时,对降水强度的区分效果不明显。常规参量和偏振参量产品需互相参照,才能更好地体现双偏振雷达的真正价值。     

一次超级单体风暴的雷达回波特征分析

利用兰州CINRAD／CC雷达对2008年7月18日甘肃省定西市境内的降雹过程连续观测,对探测到的资料进行分析,总结出此次降雹过程的反射率因子、径向速度、RCS垂直剖面、垂直累积液态含水量等产品的主要特征,初步探讨了使用多普勒雷达监测冰雹的方法,找出了超级单体风暴呈现出的钩状弓状回波、有界弱回波区、回波墙、悬挂回波、明显的人流缺口、存在中气旋等典型的回波特征,归纳出VIL剧烈变化、ET与冰雹过程的一致对应关系、明显的三体散射特征等一些对冰雹的临近预报有指导意义的信息,为使用天气雷达探测此类灾害性天气提供了参考。     

1964年北京地区降雹过程的雷达分析

本文对1964年北京地区12次(着重其中较强的4次)冰雹过程结合地面观测资料进行了雷达分析。分析着重于冰雹过程的雷达回波演变特征,同时,对雹云回波特征、雷达反射率困子随高度的分布、冰雹在雹云中出现的部位以及地形对冰雹过程的影响也进行了讨论。     

第四讲 冰雹云雷达回波的特征

雷达是探测冰雹云的一种比较有效的工具。目前,在气象业务工作中,大多数国家主要使用天气雷达警戒、探测和预报冰雹天气。除此以外,有些国家还使用脉冲多普勒雷达、双波长雷达、圆偏振波雷达等探测冰雹云,目前这些工作基本上还处在探测试验阶段。     

全省雷达探测与分析研讨会在兰召开

为期两天的“全省雷达探测与分析研讨会”12月26日在兰州结束。来自省气象局,兰州高原大气物理研究所,平凉、庆阳地区气象局,华家岭气象站等12个单位的22名代表,就天气测雨雷达及双线偏振天气雷达对降水,特别是强对流天气(雷暴、冰雹)的探测与分析;冰雹预报,人工防雹作业,效果检验;雷达新技术;国外人工防雹雷达探测分析最新动态     

新一代天气雷达冰雹探测算法及在业务中的应用

利用新一代多普勒雷达资料，基于美国NEXRAD的新一代冰雹探测算法的主要思路，编写了冰雹算法的程序，利用该程序对16次观测到的冰雹个例进行了分析。结果表明冰雹探测算法对冰雹有比较好的识别能力，并且，针对误报率比较高的现象提出了解决的方法。     

青藏高原东北部HDA算法检验评估及参数本地化

利用2006-2011年CINRAD/CD雷达在青藏高原东北部(以下简称高原)探测到的110次强对流风暴过程,运用WSR-88D冰雹探测算法(HDA)计算强冰雹指数(SHI)和最大预期冰雹直径(MEHS)并进行探测效果检验.提出对HDA原默认参数进行本地化并给出本地化方案,明显地改善了探测效果,正确率由85％提高到89％,虚警率由41％降低到21％,临界成功指数由53％升高到75％,MEHS大于观测尺寸的百分比由74％降到33％.结果对CINRAD/CD雷达探测冰雹有重要参考价值.     

《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。     

浙北地区一次冰雹过程分析

针对6月8日浙北地区的一次冰雹过程,利用高空探测、地面观测、多普勒雷达等多种气象观测资料,从多个角度作出了分析。高空槽东移加低层切变线的配置、上干下湿的不稳定空气层结、强的垂直上升气流、适宜的0℃层和-20℃高度是本次冰雹形成的成因;还通过多普勒雷达产品的诊断分析,对基本反射率、VIL、ET的效果作出检验,它们对冰雹雷暴云都有较好的反映。     

闽西一次冰雹过程的雷达产品分析

以闽西一次典型冰雹过程为例，对这次冰雹过程的雷达基本反射率和基本速度特征进行了定性分析，对回波强度、回波顶高、强回波核高度、垂直积分液态含水量和多普勒速度等进行了定量分析。通过分析发现了一些冰雹雷达产品的重要指标和判据，这些结论在龙岩市日常的天气预报业务工作中对判断是否为冰雹回波和降雹时段、地点有很好的作用。