天气雷达强回波中心移向移速的精确计算

在天气雷达“平显”上强降水回波中心的移动，是相应的天气系统移动的反映。精确地确定出该中心的移向和移速(即移速矢量)对做短时天气预报具有很重要的意义。然而，若靠“素描图”来确定此移速矢量，不仅环节多、程序麻烦、浪费时间和精力，而且所得结果的精确度也很难保证。     

西南极地区极地气旋路径的统计分析

本文对影响西南极地区·的极地气旋移动路径进行了统计分析。按气旋移动和影响天气的特点将极地气旋的路径分为正面影响南极半岛北端、偏南路径和偏北路径三类,统计了气旋移动路径频数分布和高频数气旋移动的主路径以及极地气旋的源地。分析了极地气旋路径的季节特征,夏季极地气旋活跃,气旋数偏多,冬季气旋数较少,而过渡季节接近平均数。气旋移动平均速度为每天14.4经度(29.9km/h)。冬夏差别不大,过渡季节平均移速明显加快。还注意到许多极地气旋移至南极半岛两侧的别林斯高晋海和威德尔海域时,移速有所减慢,常出现回旋或停滞。气旋穿过南极半岛地区时,移速加快,常出现“跳跃”现象,而在气旋穿过德雷克海峡时,移动速度更快。     

热带气旋异常运动的曲率变化特征

运用热带气旋曲率理论模型,选择不同环境及移速特征的台风个例,通过动力学诊断分析,揭示了台风异常运动的关键影响因子的物理机制及其规律。研究结果表明,热带气旋曲率理论模型中影响台风移动的相关特征能够在一定程度上描述出天气系统等环境因子对台风异常运动的综合影响规律。诊断分析结果表明,台风移速、涡旋动力结构、外围副热带高压带及西风槽的非定常变化均可影响台风移动轨迹曲率,尤其是对异常路径和转向点的影响,其突变规律符合台风移动规律。台风移动与系统动力结构有关,台风最大风速与中心气压突然增强或减弱时都会导致台风的突然转向。     

台风运动内在随机性的研究

本文用差分方法，对决定性的正压涡度方程实施了四组数值积分。根据模式输出量，求得了台风中心移速的一维序列和二维序列。计算了移速序列的关联维数和Ｋ熵。结果表明模式大气中台风中心的移动具有内在随机性。最后讨论了局域热源和基流对台风移动路径随机性和可预测性的影响。     

卫星云图降水预报系统中亮温场的预报

云的移动预报是卫星云图预报降水的关键之一。以预报红外云顶温度的形式表示云的移动预报。首先将分块后的初始云场与相应的天气形势场叠加，确定出云块所应归属的天气系统，然后将其代入由统计得出的移向移速模型公式，最终得出未来3h、6h、9h、12h的云场预报。     

1306号台风“温比亚”影响广西特点分析

通过对1306台风“温比亚”（强热带风暴级）登陆后造成广西风灾雨灾的物理量场分析得出：“温比亚”登陆后,水汽辐合中心在“温比亚”移动路径南侧,为强降水提供了充足水汽条件;“温比亚”移动路径南侧出现强烈上升运动的正涡度中心,为区域强降水创造条件;从卫星云图看,本次强降水落区与“温比亚”呈现出的非对称性的偏心结构是分不开的,同时,出现大风与“温比亚”路径、本身强度、移速和副高引导气流等有密切相关.     

地表曲率半径的解析表达式

为了能够精确地确定天气系统的移动速度,明确地表曲率半径的分布规律是很有必要的。通过矢量分析和复杂的推导得知,地表曲率半径ψ不仅与地理纬度ψ有关,还与所考查的地表曲线的方向(以方位角α来定量表示之)有关。ρ、ψ及α间的解析关系如下:     

斜压涡旋中的通风气流与热带气旋移动的关系

应用准地转斜压模式数值模拟了热带气旋的移动。将热带气旋的流场分解为轴对称分量和非对称分量，研究非对称流场中的通风气流矢量与热带气旋移动矢量的关系。数值试验结果表明：（１）在热带气旋的非对称流场中，不但有大尺度β涡旋，而且还有小尺度涡旋。（２）小尺度涡旋与大尺度β涡旋之间的相互作用导致热带气旋移向的摆动和移速的振荡。（３）应用Ｆｉｏｒｉｎｏ和Ｅｌｓｂｅｒｒｙ的方法计算的通风气流矢量与热带气旋移动矢量有很大偏差。（４）应用改进的方法计算的通风气流矢量与热带气旋移动矢量相关密切。     

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为了能够精确地确定天气系统的移动速度，明确地表曲率半径的分布规律是很有必要的。通过矢量分析和复杂的推导得知，地表曲率半径φ不仅与地理纬度φ有关，还与所考查的地表曲线的方向(以方位角α来定量表示之)有关。ρ、φ及α间的解析关系如下：     

714天气雷达系统

714天气雷达系统包括714天气雷达主机、数字视频积分处理和计算机处理分系统、雷达图象数字传输和彩色显示分系统。714天气雷达是一种固定式的 S 波段气象专用雷达。主要用来探测台风(中心位置、移向移速、强度等)和暴雨等灾害性天气的活动。它将是八十年代后期、九十年代我国沿     

增强副热带高压对西南涡影响的数值试验

本文通过对伴随副热带高压（简称“副高”）东退而东移的一次典型西南涡天气过程（简称“20150721”过程）进行数值模拟,采用数值敏感性对比试验探讨了增大副高强度对这次东移西南涡的影响,得到以下结论:（1）副高强度增大以后,可长时间稳定维持,能对西南涡中尺度天气系统整个发展演变过程造成持续影响。西南涡路径和强度的变化直接改变了降水的落区和强度。（2）副高强度增大率先改变了环流场,使入侵的北风偏弱,西南引导气流偏强,最终导致西南涡发展偏弱、移速偏快。（3）环流场的改变直接影响到水汽输送、辐合辐散,从而进一步影响西南涡的发展演变过程。（4）副高强度增大以后,西南涡移速过快,导致了低涡中心与低层热力中心偏离,使得动力和热力中心不完全匹配,由此削弱西南涡发展强度。     

天气学检验在东北区域数值模式秋冬季降水预报中的应用

根据影响天气系统不同,利用2007年9月－2008年2月东北区域中尺度数值模式12h累积降水预报和东北地区常规站降水实况资料,采用天气学检验方法,从降水中心强度、中心位置、降水主体强度、落区、范围和移速6个方面对东北区域中尺度模式降水预报产品的预报性能进行检验。结果表明：模式对东北地区秋、冬季降水有很好的预报能力,但因天气系统和预报时效不同其预报能力也有较大差异,其中对高空槽预报效果最好;一般情况下,在预报出现偏差时中心和主体强度易偏强,雨带范围易偏大,移速易偏慢。     

对1972年20号强台风的初步分析

1972年20号强台风出现季节迟(“立冬”前后)、强度强、影响大,转向后移速快(每小时达30—40公里),为近90年来所罕见。 20号强台风11月4日在西太平洋洋面上生成,并向偏西方向移动,5日夜间进入南海,6日傍晚台风中心移至中沙群岛东南方海面,移速减慢,并改向西北方向移动,8     

九江地区一次无降水致灾大风天气过程分析

使用常规地面观测、风能观测、卫星云图和多普勒天气雷达等资料,对2009年6月5日23时-6日01时,江西九江地区出现的一次无降水致灾大风天气过程进行分析。结果表明,500hPa冷涡槽后强大的西北气流、925hPa波动型辐合线和异常3h变压是造成这次无降水致灾大风天气的主要影响系统和动力条件;中尺度对流云团在消散过程中,强烈下沉气流冲击地面形成阵风锋,即使对流云团消散后,这股下沉气流仍惯性移动,并继续影响下游长达百余千米范围;阵风锋前沿边界会造成大气折射率的改变,雷达可以从反射率和速度场上探测到这种不连续面的窄带回波。窄带回波移动速度可以定性判断地面大风级别,移速大风力大,移速小风力小。     

西北太平洋上热带风暴和台风转向以后的移速

热带气旋预报员碰到的主要问题之一,就是他必须确定风暴究竟是转向还是继续西移。如果报转向,就必须确定转向点以及预报风暴转向以后的速率和方向。当风暴向东北方向移动时,在48小时的时段内,其平均移速要比转向点上加快2至3倍。由于移速的这种变化,使预报误差急剧增加。     

1213号台风“启德”路径和暴雨成因分析

利用T639、ECMWF数值预报资料和热带气旋历史资料,对1213号强台风“启德”后期快速移动以及造成广西大范围暴雨的成因进行分析,找出了造成“启德”强度强、移速快、风雨大的主要原因.     

台风“温比亚”停滞少动及转向机理探究

2018年1818号台风“温比亚”进入河南后停滞少动,移向有多次改变,累计在河南省境内滞留长达40小时,造成河南省东部历史罕见的极端暴雨天气。利用高空探测、地面观测、NCEP 1 °×1 °再分析等资料及中央气象台台风定位数据,对“温比亚”登陆进入河南境内后停滞少动及转向机理做详细诊断分析,结果显示:台风低压处在100 hPa高压带中的弱风区里,低层受高压带“包裹”或阻挡,低压缓行或停滞。200 hPa低压附近有风速辐合时,低压移速减慢,反之则加速,低压下游的风向对其移动方向有很好的指示意义。低压周围合成风场显示,北侧偏东风远大于南侧偏西风时,低压西行;东侧南风大于西侧北风时,低压北行;低压周围风场对称分布时,低压停滞;当非对称逐渐加强时,移向转为大风速轴的方向。500 hPa台风低压中心附近最大U、V风风速演变表明,北侧东风逐渐减小,西行低压移速随之变慢;东西风速差及南北风速差均减小到最小值且基本相当时,低压先停滞后转向,而后随着反方向风速的逐渐增大,低压沿着合动量方向移动。584 dagpm与588 dagpm之间风向与低压移动方向有很好的相关性。      

双雷达反演台风外围强带状回波风场结构特征研究

利用移动新一代天气雷达 (CINRAD/CCJ) 和长乐新一代天气雷达 (CINRAD/SA) 基数据, 采用地球坐标系下的双雷达三维风场反演技术, 重点分析了2007年8月18日凌晨超强台风 “圣帕” 外围强带状回波的风场特征。结果表明, 带状回波具有以下特征: (1) 强盛阶段, 每个强回波中心在前进方向的右侧或右后侧对应于强东偏北风速中心 (强风核), 其中最强回波中心前侧还存在弱风速中心。这样的水平风场结构从低层一直保持到中层, 使得强回波区对应于水平辐合和正涡度区, 产生明显的上升运动, 有助于对流的发展和维持。强盛阶段云体快速移动。相对于移动的云体来说, 前侧及后侧中低层气流均指向强回波, 在强回波区及后侧水平辐合形成上升气流, 最大上升速度出现在强回波中心与北侧强风核之间。同时在强回波上空高层出现辐散, 气流主要向后流出。 (2) 减弱阶段, 较强回波中心或其北侧对应于弱风速中心, 回波中心出现负涡度区。云体移速变慢。相对于移动的云体来说, 偏东气流穿过云体。回波区气流辐合较弱, 明显的上升区出现在中层较强回波近台风中心一侧。(3) 强风核可以将位于带状回波前进方向后侧的处于减弱阶段螺旋云带的动量和水汽向带状回波发展区输送, 因此, 强风核结构很可能是带状回波快速发展的主要原因。     

傅立叶相位技术在雷达回波移动矢量特征分析中的应用

应用傅立叶相位分析技术,建立了一种新的基于雷达体扫资料的回波移动矢量、移动路径计算和临近预报算法。其基本思路是：对两个相邻时刻的雷达体扫回波资料分别进行快速傅立叶变换,得到两个雷达回波的相位差,再计算出回波的移动方向及移动速度。利用X波段多普勒多偏振雷达在吉林省获得的雷达资料对本算法进行检验,结果表明,此方法可以给出雷达回波内更加精细的回波移动矢量结构,能够较准确地反映出不同类型回波的中小尺度系统移动特征,对雷达回波移动路径有较好的追踪和临近预报能力。对一次飑线过程的计算结果显示,飑线上的强回波区移速移向存在明显的不均匀性。     

辽宁台风路径客观自动化相似预报方法

目前,国内使用的相似方法,一般多考虑台风的季节、位置、移向、移速和天气型相似,但从天气型的划分,天气系统位置的确定到实时预报,一般都采用人工读数、人机对话等形式,没能做到完全客观自动化.针对上述问题,我们研制了一个适用于辽宁北上台风路径的完全客观自动化的相似预报