新一代天气雷达及其遥感新技术应用研究

围绕气象业务需求和雷达气象的国际前沿，新一代天气雷达建设及雷达新技术以在灾害性天气监测和预测中的应用为主要目标，开展了新一代天气雷达资料质量控制、风场反演、三维数字组网等工作。双多普勒雷达和双多基地多普勒雷达在暴雨和对流系统三维探测、反演、中尺度动力和热力结构分析中发挥了重要作用。与业务单位和雷达生产厂家开展了广泛的合作，在暴雨和新疆对流过程风场中尺度结构分析等方面形成了有创新性的科研成果。在新一代天气雷达应用方面形成了有业务应用前景的成果。     

雷达遥感新技术及其在灾害性天气探测中的应用

为了推进我国雷达新技术的发展及其在灾害性天气监测和预测中的应用，分析了国内外雷达遥感新技术的发展现状，总结了我国特别是中国气象科学研究院在双多普勒雷达、双基地多普勒雷达、双线偏振雷达、相控阵雷达、激光雷达在灾害性天气的热力、动力和微物理中尺度结构探测中的应用研究所做的部分工作及其在外场试验中的应用情况。这些技术大部分是在新一代天气雷达技术上发展起来的。     

新一代多普勒天气雷达广东省区域拼图初探

介绍了利用广东省四部新一代多普勒天气雷达(CINRAD/SA)的产品数据进行区域拼图的基本方法和功能,给出了该拼图系统的各项技术参数,同时介绍了其在区域灾害性天气监测和预警中的应用。     

利用多普勒天气雷达探测强对流天气过程初探

介绍了使用多普勒天气雷达对3月20日强对流天气过程进行连续监测的情况,并对使用多普勒天气雷达产品的过程和体会加以总结,以便为以后使用该雷达探测灾害性天气提供相关参考。     

利用多普勒天气雷达探测强对流天气过程初探(摘要)

介绍了使用多普勒天气雷达对3月20日强对流天气过程进行连续监测的情况,并对使用多普勒天气雷达产品的过程和体会加以总结,认为利用多普勒天气雷达监测灾害性天气,用垂直积分液态水、组合反射率和基本反射率及基本速度、反射率垂直剖面和回波顶几个产品来判别和预报效果会较好.     

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。     

新一代天气雷达灾害性天气警报和短时预报系统

由中国气象科学研究院主持，北京、湖北、广东、安徽和厦门等省市气象局科研人员参与的以多普勒天气雷达实时观测资料为基础的新一代天气雷达灾害性天气警报和短时预报系统于2006年底完成，建立了一整套回波特征参数定量提取技术、风场反演技术、灾害性天气自动识别技术以及自动和人机交互的0～2h暴雨、大风、冰雹的预报和0～2h降水预报技术。     

利用多普勒天气雷达资料建立灾害性天气的监测和预警系统

多普勒天气雷达是目前对短时强对流天气进行监测的主要手段之一.为了能够使多普勒天气雷达资料在业务预报中得到更加准确、方便的使用,设计开发了利用CINRAD/ CC新一代多普勒雷达资料建立对临近灾害性天气的监测和预警数据库系统.该系统采用Visual C++6.0 + SQL Server 2000为开发环境,由雷达原始数据采集和处理系统、雷达图像的显示系统、雷达数据库系统、监测及预警信息的发布系统、客户端应用系统等部分组成,有较好的兼容性和可移植性.实现了实时显示、入库、监测和预警、动画回放等功能,并且系统资源占用少、效率高.能够方便地为气象业务人员使用,帮助预报人员更好地分析天气系统的内部结构及发展趋势,特别是在临近预报和帮助人影值班人员指导防雹作业等方面均能发挥十分重要的作用.     

我国新一代多普勒天气雷达及其在山西的系统建设

本文介绍了多普勒天气雷达的探测原理和我国“新一代多普勒天气雷达”的基本情况，并进一步对“太原新一代多普革天气雷达”建设的总体设计、布局配置进行了系统分析，对该雷达的基本气象产品及其主要用途进行了分析。     

突发性强对流天气快速识别预警改进方法

传统多普勒天气雷达强对流灾害性天气监测采用固定阈值判别法给出强风暴的冰雹闪电灾害预警结果,该方法不适用于不同经纬度、季节和复杂地形条件下的强对流天气识别预警。本文利用循环递归的区域生长法对TITAN算法进行改进,从而快速识别三维强风暴单体及其雷达特征物理量;使用多普勒天气雷达和TRMM星载气象雷达的历史观测数据反演河北石家庄地区春夏两季复杂地形条件下的强风暴灾害性天气Logistics多元线性回归概率预警模型。对发生在河北石家庄夏季的一次强飑线天气和发生在春季的一次超级多单体风暴天气进行冰雹闪电灾害性天气识别预警实验,并与传统算法进行误差对比分析。实验结果表明:与传统算法对比,该方法对强风暴天气识别预警的定位精度较高,并且其漏报率和虚报率较低,有助于快速识别预警强对流灾害性天气。      

西宁新一代天气雷达性能分析

本通过对新一代多普勒天气雷达原理及功能的阐述，结合与省气象台711型天气雷达的对比分析，力图能使雷达业务人员在今后的新一代多普勒天气雷达使用中起借鉴作用。     

新一代双偏振天气雷达(CINRAD/SAD)精细化探测技术

新一代双偏振天气雷达在暴雨、台风等灾害性天气监测和预警中发挥了重要的作用。随着气象现代化发展以及预报时效性、精细化度的要求不断提高,S波段新一代双偏振天气雷达已不能充分满足发展过程迅速的中小尺度天气系统的研究、预警。气象雷达的时空分辨率对探测强对流过程中小尺度结构有重要作用,提高天气雷达时空分辨率是精细化探测技术的关键,本文着重从新一代天气雷达的时空分辨率、体扫方式等方面,通过对天气雷达脉冲重复频率、信号处理方法及扫描方式等进行改进,提高新一代双偏振天气雷达对中小尺度气旋和龙卷风等灾害性天气的探测能力,以获取快速变化的天气过程精细化特征,获得更新更快、分辨率更高的观测资料。     

临汾新一代天气雷达的多起故障维修思路

近期临汾新一代天气雷达频繁出现发射机峰值功率小、无回波和终端显示乱码现象,不能正常工作,失去了对强对流天气和灾害性天气的监测,直接影响了雷达各类产品的生成和传输,也影响到为政府提供决策以及为社会各行各业的服务.为了解决这棘手问题,使雷达尽快恢复正常,山西省气象局大气探测技术保障中心、临汾市气象局以及厂家的技术人员一同对临汾新一代天气雷达进行了故障现象的观察、分析,经过认真地、有条不紊的工作,最后排除了所有故障,雷达恢复正常工作.     

河南省新一代天气雷达业务质量考核管理系统的设计与实施

雷达业务质量的考核对于提升新一代天气雷达的业务运行质量起着重要作用,业务质量的好坏直接影响雷达灾害性天气的监测和预警。根据中国气象局雷达业务质量考核的规定,以C#语言为基础进行开发,采用BS架构,结合SQL数据库设计并实施了河南省新一代天气雷达业务质量考核管理系统,实现了对新一代天气雷达业务运行状况的自动采集和质量的自动化考核。能及时、客观反映雷达业务质量状况,及时发现雷达业务运行中存在的问题,为管理部门解决问题提供依据,以利于雷达的业务管理科学化、自动化、集约化,节约了人力、物力和财力。     

CINRAD/SA新一代天气雷达观测夏季热带飑线的特征分析

利用天气图、卫星云图和广州Cinrad/SA新一代多普勒天气雷达的基本产品及其导出产品，详细分析了一次夏季飑线的环流背景、回波发展演变过程和多普勒特征，对新一代天气雷达探测飑线的方法进行了初步探讨。     

新一代天气雷达灾害性天气警报和短时预报系统研究

该项目的可行性研究报告于2000年10月通过了专家论证,2001年正式立项实施。项目的主要目标是研制一套以多普勒天气雷达实时观测资料为基础的灾害性天气警报和短时预报系统,该系统的关键技术是: 参数提取和风场反演:该系统需要自动从多普勒雷达实时观测中提取灾害性天气识别及预报需要的各种参数, 除雷达已有的产品外,还要提取风暴三维结构参数。为了充分发挥多普勒天气雷达的功能,有必要进行风场 反演,以了解风暴及环境风场结构。利用反演风场计算散度、涡度、通量等,为灾害性天气的识别和预报提供     

临汾CINRAD／CC多普勒雷达故障分析实例

新一代天气雷达系统在临汾市气象局四年多的运行中,基本上每次都保障了对重大天气过程的跟踪监测和预报服务,以及对临汾市和周边地区人工增雨服务,真正发挥了新一代天气雷达的先进作用,为山西省、临汾市及周边地市的天气监测和灾害性天气的预警提供监测预警服务,为及时准确地采取防范措施提供了科学依据。但在使用过程中经常出现一些故障,对工作造成一些影响。     

新一代天气雷达直击雷防护技术研究

以武汉新一代天气雷达站为例，介绍了新一代天气雷达站塔楼防雷中有关参数的计算方法，指出了新一代天气雷达直击防护装置（多普勒避雷针）的若干技术要求。从对比测试和实际应用两方面可知，多普勒避雷针既不影响多普勒天气雷达的探测技术性能指标，还具有良好的弹性和刚度。     

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。     

新一代多普勒天气雷达在强对流天气过程中的应用

介绍多普勒天气雷达产品在2005年4月22-23日强对流天气过程中应用的情况,并对使用多普勒天气雷达产品的过程加以总结,为预报员使用雷达产品预测灾害性天气提供参考。