新一代多普勒天气雷达观测的常见问题与应对办法

对遵义新一代多普勒天气雷达自安装运行以来,在观测中遇到的部分典型问题进行了初步研究分析,并找出了相应的解决办法.     

无线扩频技术在汕头多普勒雷达资料传输中的应用

汕头多普勒天气雷达站于1995年底建成，1996年2月份投入业务使用。多普勒雷达站与汕头气象局本部隔海相望，直线距离约为11km。原来的资料传输方式是采用有线程控调拨，传输速率最高为9600bps，有时因线路质量差而使速度降至2400bps以下，甚至无法联网，还时常因线路中断而无法传输。多普勒雷达观测资料量极大，每水平扫描一圈，强度图和速度图的数据量都为724112字节，立体扫描一次4层的数据量已有2．SMB，12层达7．ZMB。9600bPS的速度远远不能满足传输如此大数据量的要求，而只能传送部分二次处理产品的压缩文件，这对于多普勒雷达资…     

多普勒天气雷达的统一授时和同步观测初探

多普勒雷达在短时预报和强对流天气的监测中发挥了很好的作用,将多部雷达科学地进行组网拼图,能够更好地发挥雷达的合力效能,而对参与组网的多部雷达进行统一授时,实现同步观测,可以进一步提高雷达拼图的质量。据此,介绍了采用GPS时间系统对雷达进行授时的具体方案,以及实现雷达同步观测的技术方法。     

完善磁控管多普勒天气雷达的新措施：民航广州多普勒天气雷达的设计新特点

1992年民航广州中心气象台从美国EEC公司引进一部DWRS－885多普勒天气雷达，这部雷达除了保持和发扬EEC以往多年来制造雷达的传统经验外，还第一次在发射机的调制器中增加了D－Q电路，使雷达的主要性能指标有了新的突破，而且这个方法对所有其他类型的雷达都适用，为全面提高该厂各种雷达发射机性能积累了宝贵的经验，值得我国天气雷达界借鉴。l民仅广州乡普勒天气雷达的引进背景1988年民航广州准备引进一部S波段大功率远程探测多普勒天气雷达，从当时世界各雷达厂家生产情况分析，S波段天气雷达厂家中，EEC是生产该类型雷达经验丰富…     

TDR——3600HP多普勒气象雷达产品介绍

TDR－3600HP雷达是由美国Kavouras公司生产的速调管全相干多普勒气象雷达，它有丰富的气象产品，这些气象产品有着广泛的应用，它们可以直接用于天气的预警和预报上。它的产品可分为两类：实时产品和二次产品。实时产品是在整个雷达系统中的第三级控制Triton上生成，天气分析人员可通过Triton对雷达进行控制，改变雷达参数并获得实时产品。实时产品又分为两种：一是实时PPI产品，包括求修正的反射率（T），修正过的反射率（Z），多普勒速度（V）及谱宽（W）；二是实时RHI产品，其中也包括以上四种实时产品，使用方便、快速，还可以…     

多普勒雷达资料在MM5模式中的应用

将多普勒天气雷达探测到的降水粒子的回波强度数据转化为相对湿度值,对同一时刻MM5模式初始场中的相对湿度值进行订正.多次模拟试验结果表明:通过修正模式初始场在雷达回波区域的水汽条件,使该区域初始场底层能量升高、对流不稳定性加强.从而对回波下游区域降水中心位置和降水量级的预报有所改进.本文以山东临沂2004年7月16日暴雨过程和2005年6月14日冰雹过程为例,阐述试验过程及试验结果.     

多普勒天气雷达资料应用培训班圆满结束

西南空管局成都气象中心从美国引进的多普勒天气雷达 ,经过一年多的建设 ,已完成了多普勒天气雷达的安装及调试工作 ,此部雷达的安装调试成功 ,结束了西南地区没有多普勒雷达的历史 ,标志着我们对天气系统 ,特别是对强对流天气系统的探测朝着精细化方向大大地迈进了一步。多普勒雷达是目前世界上最先进的数字化天气雷达 ,它除了具有常规天气雷达的作用外 ,还可以利用多普勒效应测定降水粒子的径向速度 ,并据此推断天气系统的风场结构特征 ,垂直气流速度 ,大气湍流 ,降水粒子谱分布等 ,具有强大的探测功能。为使多普勒雷达顺利开放使用 ,2 0 …     

多普勒雷达资料在数值模式中的应用

对如何把多普勒雷达资料应用到数值模式的技术问题进行了综合分析,为进一步拓展多普勒雷达资料应用的领域提供了一些思路。     

双基地多普勒雷达在云内风场探测中的应用研究

与双多普勒雷达联合观测相比，双基地多普勒雷达价格低廉，易于观测和维持，并且可以同时探测到不同方向的径向速度，利用它探测的资料可以很好地反演出风场的三维结构。但它的探测范围小，由于双基地多普勒雷达采用了低增益的天线系统，它易受到雷达波旁瓣和多次散射的影响；同时，它对频率的稳定要求更高，在时间同步等方面还有很多问题需要研究。比基地多普勒雷达技术是一种很有应用潜力的探测手段。     

GRAPES_3Dvar中雷达径向风同化改进观测算子的应用

在GRAPES_3Dvar系统中添加雷达径向风预处理模块以及雷达径向风同化模块(包含传统观测算子与改进算子)。对GRAPES_3Dvar系统中雷达同化算子进行正确性检验后,利用该系统对2014年6月6日03时(UTC)北京南郊多普勒雷达径向风资料进行同化试验,分析不同观测算子对于初始场以及降水模拟的影响。研究结果表明,同化雷达径向风资料加强了对流系统低层中小尺度辐合辐散信息,同时综合分析风场的径向分量与切向分量,改进算子对于初始场的调整效果优于传统观测算子。对比分析累计降水模拟,采用改进算子的结果在能够准确模拟出降水雨带的位置和量级的同时极大程度地抑制了虚假降水的范围,降水评分也较好地验证了改进观测算子的优越性。     

多普勒雷达速度图像识别及散度提取方法研究

大尺度风场往往是冷暖平流与大尺度辐合辐散运动相结合的结果,因此将大尺度风场的多普勒雷达速度特征提炼成以下4种类型:(1)暖平流与辐合迭加;(2)冷平流与辐合迭加;(3)暖平流与辐散迭加;(4)冷平流与辐散迭加。不同类型的风场引起零速度线不同的弯曲特征,对判断大尺度风场的辐合辐散有着指示作用。根据零速度线的弯曲程度以及一定距离圈上零速度点与雷达中心连线的夹角等,首先推导出定量计算大气辐合辐散值的算法,然后提出利用逐个调整法识别零速度点的方法。根据该算法,结合零速度点的识别技术,提出了图像识别原理与方法步骤。据此,能够从多普勒雷达基数据中提取出大气平均散度,得到大尺度天气系统不同高度的散度值,并进一步提出了散度平面位置显示(divergence PPI)的概念。通过实例,根据散度PPI与速度PPI的对比,分析了图像识别的效果,并将图像识别法提取的散度值与EVAD技术提取的散度值进行了对比分析。     

多普勒天气雷达下击暴流图像识别

以下击暴流具有的低层显著辐散特征为基础,引入图像识别中的连通区识别技术,开发出了应用于多普勒天气雷达的下击暴流图像识别算法。首先通过设置的速度阈值将径向速度进行二值化处理,然后运用8邻域法寻找速度大值区,并采用距离、夹角和正、负速度差值等条件进行约束对正、负速度大值区进行配对,最后对未成功配对的速度大值区进行邻近区域的二次匹配,从而识别出下击暴流区域。利用多个下击暴流个例实测的多普勒雷达数据对该算法进行了测试,结果表明该算法对一些较小尺度的下击暴流,尤其对受环境风场影响而具有不对称辐散特征的下击暴流有良好的识别效果。     

多普勒雷达资料在地面观测中的应用

全国多普勒雷达网的建立,使我国气象观测网的监测手段和监测能力大步提高,对监视强对流天气和强降水天气以及短时临近天气预报起到了不可替代的作用,而如何将这一先进技术应用到地面气象观测中,目前还很少有人尝试。作者在地面气象观测中就多普勒雷达反射率因子图对积雨云和雷暴等对流天气的监视作用作了一些大胆的探索。应用雷达反射率因子图上各种信息,结合云天实况指导对“积雨云”和“雷暴”系统的观测,帮助更及时、准确地判定其生成、方位、强度、范围、距离等。     

冷涡内部中尺度变形场的多普勒雷达观测和分析

2005年4月20日,哈尔滨新一代天气雷达观测到东北冷涡内部具有中尺度的变形场结构,即在雷达速度图上,存在两负两正且互为准对称的现象.在变形场中通常会引起锋生效应,而雷达观测具有高时空分辨率,可以及时发现这种中尺度的变形场.本文应用实时雷达资料,配合卫星云图及常规资料场,对该次过程进行分析.说明变形场在冷涡发展的过程中起到了重要作用.     

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。     

利用新一代天气雷达资料反演云体含水量

利用多普勒天气雷达探测的反射率因子Z与含水量M的Z-M经验关系式,反演云体含水量。计算域定为以雷达站为中心、水平边长为150 km的正方形格点域,垂直高度为30 km,分辨率是1 km×1 km×1 km。通过对2006年4月11日发生在湖南长沙的一次飑线过程的分析,利用反演软件计算该飑线云体的含水量分布,构建了CAPPI和VCS及整层VIL(垂直累积液态含水量)3种显示方式。反演结果与实测的雷达基本反射率产品、雷达CAPPI反射率产品、垂直积分液态含水量产品对比分析表明,反演的含水量分布及中心位置与雷达产品结果吻合,且利用Z-M经验关系式反演的含水量M反映了含水量的三维分布,较雷达VIL产品更能显示真实的含水量状况。     

多普勒雷达定量测量武夷山降水软件设计

利用Visual Fortran和Visual Basic编程语言及有关算法，研发了多普勒雷达定量测量武夷山九曲溪降水软件系统，利用2002-2004年建阳CINRAD雷达28个过程的回波强度资料和福建省中北部27个地面雨量站与武夷山九曲溪10个自动雨量站的降水资料，通过“最优化处理法”和“相关性检验”等算法确定了三个不同区域三种不同降水类型的9组最优A、b值。利用所得的最优A、b值与最优混合扫描的回波强度资料作为输入，其生成的三种降水产品，在运用雷达定量估测降水方面，比建阳CINRAD雷达的PUP降水产品效果更加明显。     

移动双偏振雷达野外观测模式探讨

文章分析了WSR-88D或CINRAD/SA中常用的降水模式VCP21的扫描特点与扫描参数,结合移动雷达的参数设置要求与预报服务的需求,探讨了移动雷达体扫描的设定。主要有三个方面:(1)由于起始角度选择不当,使地物杂波对反射率产品与双偏振产品质量产生影响;(2)探讨径向扫描参数,如脉宽、距离库、探测距离、脉冲重复频率等之间相互制约的关系,考虑以62.5km为代表的近距离、125km为代表的远距离与两者之间各参数的预设值;(3)基于移动雷达补充现有两部S波段多普勒天气雷达扫描探测盲区的服务需求,初步研究体扫描中仰角值的设置。