"莫拉克"强热带风暴暴雨分析

本文利用天气学分析、物理量诊断、卫星云图及雷达回波分析等方法对0309号强热带风暴“莫拉克”(MORAKOT)暴雨过程进行分析研究。结果表明，在这次暴雨过程中，西南季风的发展和冷空气的侵入作用十分突出，二者共同作用，造成热带风暴“莫拉克”外围云系的增幅发展，从而促进暴雨的发生发展。850hPa较大的正涡度、700hPa较明显的垂直上升运动、以及热带低压东南侧较大的压能梯度都对暴雨的形成和发展起到一定作用。卫星云图、雷达回波图上也比较清楚地揭示这次暴雨形成和发展的演变过程。     

青岛地区夏季冷锋暴雨的预报方法

用天气动力学和统计学相结合的方法。以地面影响系统为主要依据。对1983-2000年6-8月青岛地区的40次暴雨进行分型，分为气旋，台风和冷锋三种类型，根据预报经验，选取相应的预报因子，建立0-1权重回归方程，预报青岛地区未来24h的暴雨，对于冷锋类暴雨，本文认为来自低纬度西南低空急流是水汽，涡度的输送通道，它向暴雨区提供了暴雨所需的水汽和能量，因此把它列为起始场条件，因子选取了代表水汽，位势不稳定，能量的物理因子。统计得出；冷锋类暴雨方程的准确率为13/14（92.9%)。用此方法对1980年6-8月进行试报。没有出现空漏报现象，效果较好。     

浙江区域台风暴雨多模式QPF融合技术应用试验

基于欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)台风路径集合预报逐12 h以及中国气象局中尺度天气数值预报系统(CMA-MESO 3 km、CMA-MESO 10 km)、中国气象局上海数值预报模式系统(CMA-SH9)和浙江省中尺度数值预报业务系统(ZJWARMS)逐6 h预报资料,以2021年台风“烟花”“灿都”影响下浙江区域6 h暴雨(R≥25 mm)为研究对象,对台风降水多模式定量降水预报(quantitative precipitation forecast,QPF)融合技术在浙江台风暴雨预报中的应用效果进行评估。分析结果表明:(1)针对两次台风降水过程,4家区域模式对浙江暴雨预报过高估计,而台风降水多模式QPF融合技术能够有效提高浙江暴雨预报的公平技巧评分(equitable threat score,ETS)、降低暴雨空报率。(2)与台风“烟花”暴雨预报效果最佳的CMA-MESO 3 km相比,台风降水多模式QPF融合技术对暴雨和大暴雨的预报命中率(probability of detection,POD)分别提高18.80%和23.41%,ETS分别提高24.37%和25.76%;与台风“灿都”暴雨预报效果最佳的ZJWARMS相比,台风降水多模式QPF融合技术对暴雨和大暴雨的预报ETS分别提高23.08%和3.23%;且两次过程中该方法的暴雨预报POD和ETS均高于同期浙江业务应用的客观预报。(3)在各家区域模式的台风路径预报差异较大的情况下,采用台风降水多模式QPF融合技术能显著提高台风暴雨预报准确率。     

东营市7月份暴雨分县预报

利用 1 989-1 998年 0 8:0 0高空和地面实时资料 ,用指标法对样本进行消空 ,再用判别法制作全市暴雨预报。将预报结果与各县区历史资料重建预报方程 ,制作 7月份暴雨分县预报 ,预报效果良好。     

滇西北高原局地暴雨雷达回波特征

利用丽江CINRAD/CC雷达观测资料,并结合天气背景及当地地形,对2008年9月11日出现在华坪站的单点性暴雨天气进行详细分析发现:雷达回波强度场上,由前端积状云和后部层积云组成的混合降水回波移过测站;速度场上出现了“逆风区“的特征,并在其移动路径周围出现了强降水天气;5.2 km以上高度的垂直风廓线显示,冷平流控制时系统维持,冷平流减弱时系统减弱;500 hPa副高较强,冷空气南下回流,致使700 hPa切变线东南移,产生强降水。华坪县特殊的地形与该次暴雨的风场结构相配合形成迎风坡的动力抬升条件,是此次暴雨的又一特征。     

一次副热带高压边缘切变线暖区暴雨特征分析

利用常规气象观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料以及卫星和雷达资料,对2018年6月25—26日副热带高压(简称"副高")边缘切变线暖区暴雨的大尺度环流背景、雨带的移动与传播、中尺度特征以及温湿特征等方面进行分析。结果表明:此次暖区暴雨过程是在副高稳定维持,500 hPa西风槽东移,并有低空急流配合,低空暖切变线触发不稳定能量释放的有利背景下产生的;暴雨落区位于700 hPa暖切变线和925 hPa暖切变线之间;暴雨期间,小尺度对流单体在鲁南地区触发,云顶亮温t_(bb)≤-60℃,并沿引导气流向东北方向移动;强降水区域有多个强回波中心持续影响,有明显的"列车效应",强回波持续时间长;红外云图能很好地反映天气系统的发生、发展和消亡,而水汽图像上色调暗区不明显,冷空气活动较弱;低层暖湿气流强烈发展,是造成此次暖区暴雨过程层结不稳定的主要原因;暴雨的水汽源地是孟加拉湾和南海,且强降水期间,随着西南暖湿气流的增强,水汽通量有一个跃增现象;云顶t_(bb)≤-70℃覆盖的区域、水汽通量散度负值中心可以作为暖区暴雨落区预报的参考点。     

影响山东的台风温比亚（1818）中尺度云团“列车效应”特征分析

基于多普勒天气雷达、区域气象观测站、常规观测和NCEP再分析数据等,利用三维雷达拼图技术对2018年第18号台风"温比亚"造成的山东暴雨中尺度特征进行分析。研究表明:台风"温比亚"造成的山东暴雨,不同阶段雨强特征有较大差异,长时间强降雨是造成灾害性暴雨的主要因素;此次台风暴雨雨团具有很强的移动特征,是否形成"列车效应"是造成灾害性暴雨的重要因素;雷达三维拼图数据可以清晰识别和分析暴雨过程中尺度雨团的移动、合并和发展规律,这些对准确监测预报暴雨的发生至关重要。     

99.8.11山东特大暴雨能量分析

本文用能量天气学方法分析了１９９９年８月１１日－－１２日发生在鲁东南的特大暴雨天气过程。分析发现：能量锋区产生在高低空干冷空气与暖湿空气的交汇处。特大暴雨产生在能量锋区的右侧高能舌附近,此处是位势不稳定能量的大值区,由云图和雷达回波可以看出也是水汽聚集和上升运动最强烈的地区,且位势不稳定能量中心的移动对未来１２小时暴雨落区有较好的指示性。     

“罗莎”台风环流北部中-β尺度大暴雨成因分析

通过对"罗莎"台风对杭州造成特大暴雨期间的卫星、雷达、高低空常规观测等资料的综合分析,认为"罗莎"台风对杭州造成的特大暴雨是在多种尺度天气系统的相互作用和地形影响下形成的;并细致分析各种尺度天气系统的影响过程和可能影响机制,对今后在同类系统造成强降水的预报中有一定借鉴意义.     

舟山冬季暴雨的特征

文章分析了冬季暴雨发生时的环流形势和物理量场分布特征，揭示了冬季暴雨的发生与厄尔尼诺现象有着一定的相关。同时，分析了单站要素的变化，为以后的冬季暴雨预报提供参考。     

Real-time sea-state surveillance with Skywave Radar

To extract sea-state information from the ionospherically distorted echoes received by a skywave radar, we use a signal-processing strategy that permits real-time decisions about the quality of incoming data. This paper explains the need for an on-line processor and describes some of its engineering details. We use an array processor to quickly compute all the spectra required to display ocean waveheight, as well as some indices of data quality, while the radar interrogates an ocean cell. The results are shown in a test using an experimental radar that mapped waveheight over its North Pacific coverage area. Coverage efficiency was 85 percent, and the radar's waveheight estimates averaged 2ft(0.6 m) higher than those forecast by a numerical model.     

基于贝叶斯分类器的多普勒天气雷达海浪回波识别和效果检验

为了提升雷达数据质量，减少海浪回波对临近预报和数值天气预报模式的雷达数据同化的不利影响，因此需要对海浪回波进行识别和去除。识别算法主要为统计获得先验概率，分析海浪和降水回波特征分布得到似然函数，再经过贝叶斯分类器来达到识别的目的。在本次算法识别过程中65个样本数据试验的临界成功指数I_CS达到了0.692，结果表明利用贝叶斯分类器对海浪回波的识别，具有较好的识别效果，能一定程度降低海浪回波误判为降水回波的错误，提高雷达数据质量。     

闽南一次大范围飑线过程的分析

本文对2002年4月6日发生于闽南地区的一次大范围飑线过程进行了天气学、雷达回波演变及气象要素变化等方面的分析，认为判断飑线发生与否不能仅依据本地气象要素的变化，雷达回波等信息将有助于对天气现象的正确理解。     

High resolution polarimetric radar scattering measurements of lowgrazing angle sea clutter

This paper presents fully polarimetric radar scattering measurements of low grazing angle sea clutter. The measurements were obtained at a three degree grazing angle using a high range resolution (1.5 m) X-Band polarimetric radar operated from a shore site overlooking the Chesapeake Bay. The radar employs pulse-to-pulse switching between orthogonal transmitted polarizations and simultaneously measures two orthogonally polarized components of the backscattered wave to obtain full polarimetric information about the scattering process. The complete Stokes matrix, computed by averaging successive realizations of the polarization scattering matrix, is used to obtain polarization signatures and to determine the polarization dependence of the clutter. Sea spike echoes are shown to be weakly polarized and to exhibit polarization signatures indicative of multiple independent scattering mechanisms. Clutter echoes in the absence of sea spikes are shown to be highly polarized and to exhibit polarization signatures indicative of a single dominant scattering mechanism     

全极化X波段雷达掠散射海面回波统计分布特征研究

尽管复Wishart分布已被广泛应用于SAR数据统计分析，然而该分布函数却很少被用来研究雷达海面掠散射回波时间序列的统计特征。本文通过分析IPIX雷达海面掠散射回波数据发现：大尺度海浪遮挡区的雷达回波能量很低，主要是雷达系统噪声，如果将该部分低能量回波数据剔除以后，真实海面的IPIX 雷达回波时间序列数据亦满足圆高斯分布，因此，IPIX 雷达海面回波的时间序列数据也必然满足复Wishart分布。在此，我们基于Wishart分布模型分别对全极化IPIX 雷达不同极化通道数据的海面回波时间序列数据进行了统计研究，并推导给出了不同通道数据协方差矩阵元素实部、虚部及相位差等参数的统计分布函数模型。通过与雷达测量数据比计较可见，推导所得理论统计模型与实际测量数据吻合很好。本文所得结论对进一步深入理解掠散射海面雷达回波的统计特征具有一定理论意义。     

关于海雾生成的探讨

分析海上雷达波的超折射现象，指出：海雾的出现总是在雷达波发生超折射之后，由此确定海雾形成时的大气结构特征，并对海雾的生成以及其出现时间有了新的了解。指出根据雷达波超折射现象可用来作海雾预报。     

Phase Corrections of Small-Loop HF Radar System Receive Arrays With Ships of Opportunity

This paper is an extension of other work that addresses the use of radar echoes from ships of opportunity to determine the proper phase corrections for small-loop phased-array antennas used within high-frequency (HF) ground-wave radar systems. This technique also yields estimates for unknown ship bearings that (for cases where there is adequate signal-to-noise ratio of 20 dB or more) are consistent to within 2deg-3deg among measurements from independent radar frequencies. Within this paper, phase corrections gathered from actual ships of opportunity are compared to phase corrections gathered during a calibrated transponder run, in which the ship bearing is known. The phase corrections derived from the ship of opportunity presented in this paper were consistent with the known phase corrections to within 13.2deg (for the worst case). Furthermore, the estimates of the ship bearings collected from the two usable radar frequencies were consistent to within 1deg of each other     

Initial Examination of AltiKa's Individual Echoes

The AltiKa altimeter records the reflection of K_a-band radar pulses from the Earth's surface, with the commonly used waveform product involving the summation of 96 returns to provide average echoes at 40 Hz. Occasionally there are one-second recordings of the complex individual echoes (IEs), which facilitate the evaluation of on-board processing and offer the potential for new processing strategies. Our investigation of these IEs over the ocean confirms the on-board operations, whilst noting that data quantization limits the accuracy in the thermal noise region. By constructing average waveforms from 32 IEs at a time, and applying an innovative subwaveform retracker, we demonstrate that accurate height and wave height information can be retrieved from very short sections of data. Early exploration of the complex echoes reveals structure in the phase information similar to that noted for Envisat's IEs.     

基于不同背景场条件的雷达资料同化在登陆台风“桑美”中的应用研究

本文针对2006年登陆我国的超强台风“桑美”,分别采用美国国家环境预报中心的全球预报系统(Global Forecasting System, GFS)再分析资料和日本气象厅(Japan Meteorological Agency, JMA)区域客观再分析资料作为背景场,利用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)及其三维变分同化系统进行多普勒雷达资料同化和数值模拟试验,考察不同的背景场条件下雷达资料同化对台风初始场、内部结构及其随后确定性预报的影响。结果表明:GFS试验和JMA试验在同化了雷达资料之后分析出的台风700 hPa风场和500 hPa高度场相比其初始场均有所增强,JMA试验在3 h同化窗内的均方根误差和最小海平面气压的改进效果均比GFS试验显著,同时对台风动力和热力结构的改进效果也优于GFS试验;JMA试验对台风降水、路径、强度的预报均优于GFS试验,且能预报出台风前沿的降水,更加接近观测实况。