两次大气波导CINRAD/SA雷达超折射回波分析

利用石家庄CINRAD/SA型多普勒天气雷达资料,结合探空实况对2006年9月5日和2005年11月21日的CINRAD/SA雷达超折射回波、气象条件、及大气波导进行了对比,并对不同类型的大气波导的电磁波传播情况进行了分析。结果表明:电磁波在华北平原有利的气象条件下能够形成大气波导传播,大气波导层使得CINRAD/SA雷达杂波增加,产生超折射回波。大气波导影响超折射回波的强度和分布,2006年9月5日由于雷达站上空存在表面波导,形成了2层模式超折射回波;2005年11月21日雷达站上空存在抬升波导,形成了3层模式超折射回波。超折射回波目标的视在位置与实际位置存在偏差,特别是高度偏差较大。受太行山地形影响,超折射回波主要分布在东部平原地区。     

华北平原两次大气波导CINRAD/SA超折射回波分析

利用CINRAD/SA雷达资料结合探空实况对2007年7月8日和8月23日发生在华北平原的两次不同类型的大气波导进行了分析。结果表明:大气波导与大气温度、湿度等气象要素的垂直分布密切相关,不同类型大气波导的气象要素垂直分布存在差异,并在CINRAD/SA雷达产生不同类型的超折射回波,当雷达站存在表面波导时,形成了2层模式超折射回波;当雷达站存在抬升波导时,形成了3层模式超折射回波。超折射回波能够反映低层大气的垂直结构变化,2层模式超折射回波预示着雷达站附近大气层结稳定;3层模式超折射回波表示雷达站附近存在低层湿冷、上层干热的大气垂直结构。超折射回波主要分布在太行山东部平原地区,超折射回波目标的可视位置与实际位置存在偏差,特别是高度偏差较大。不同类型的超折射回波对未来天气具有一定的指示意义,可为雷达回波空间定位及强对流天气的监测、预报提供科学依据。     

基于神经网络技术的天气雷达超折射回波识别

基于SA多普勒天气雷达资料,从其基本反射率、径向速度和谱宽3个基本产品中提取出6个能反映它们之间差异的特征参量,并对它们进行概率统计分析,作为BP神经网络的识别因子。通过建立适当的训练集对神经网络进行训练,从而得到最优的网络结构,再利用测试集对经过训练的网络做进一步测试,对其识别效果进行评判。结果表明:当神经网络的输入层、隐含层和输出层的神经元个数分别为6、6、2时,能够对超折射回波达到最优的识别效果。最终通过实际个例对识别效果做再次验证。     

CINRAD／SA雷达超折射回波抑制技术分析与应用

结合WSR-88D雷达地物杂波抑制原理和济南CINRAD/SA雷达的探测应用,分析了济南CINRAD/SA雷达超折射回波的时空分布特征及对基数据和导出产品的影响,介绍了如何根据雷达站的具体情况和气象条件的变化,进行CINRAD/SA雷达超折射回波抑制控制参数的设置。恰当的杂波抑制可显著改善基数据和下游产品质量,晴空模式可采用强等级杂波抑制,层状云降水区域受到超折射污染时,多普勒通道和监测通道可采用中等级抑制。对流单体受到超折射污染时,零速度线所在区域多普勒通道可采用中等级抑制,监测通道可采用强等级杂波抑制。     

浅析雷达超折射成因与回波特征

电磁波在大气中传播,随着大气中的温度、压力、湿度高度的增加可以有不同的变化,因此产生了折射指数随高度的不同分布,致使雷达波在传播时有弯曲现象,一般分为标准大气折射、临界折射、超折射、负折射和零折射(见图1),其中超折射在雷达探测中经常遇到,因此须加以识别。     

利用雷达超折射回波作12小时晴雨预报

分析７１１雷达所观测到的超折射回波与未来１２小时天气状况的晴雨关系，结合一定的天气形势建立一种准确率较高的晴雨预报方法，以达到充分利用雷达观测信息、延长雷达短时预报时效的目的     

CINRAD/SA雷达标定技术研究

从雷达数据质量需求出发,在4个方面对CINRAD/SA标定技术进行了研究。1结合雷达回波强度定标原理,分析了目前回波强度定标过程中存在的问题,在此基础上详细制定了回波强度定标测试方法、操作步骤和技术要求,实现了SA雷达回波强度定标方法和操作流程的规范化、标准化,从而消除将人为因素或测试原因引入雷达系统造成定标误差。2对全省雷达波导长度进行实际测量,并修正了各雷达发射支路馈线损耗出厂测试数据;研制了能注入微波信号的专用测试波导,实现台站准确测量出SA雷达收、发支路馈线的实际损耗数值,应用于雷达回波强度定标中。3将太阳作为微波信号源,根据发布的太阳能流密度等数据,结合实际测量接收到的太阳射电功率,来检验全链路雷达接收系统回波强度。4取相邻雷达等距离线(中点)的低仰角同步观测反射率因子数据,开展两部雷达、多部雷达对比观测检验等。从而提高了回波强度定标的客观性和一致性,更好地为组网雷达提供一致性的雷达数据。     

韶关CINRAD/SA天气雷达一次虚警故障的排除

该文介绍韶关CINRAD/SA天气雷达系统由于干扰信号引起虚警故障的维护过程,故障涉及到天线伺服系统、光纤通信链路、数据采集单元DAU、数字控制单元DCU（5A6）等几个环节.维护人员从故障通道逐步检查,采取配件替代法和排除法,并试探性加电容滤波,缩小故障范围,最终消除虚警故障.     

超折射回波与短时降水的统计关系

统计分析了安阳５年夏季出现的超折射回波与短时降水的关系，结论是超折射回流可作短时预报有无降水的一个有效参考因子。     

华北平原一次大雾天气过程的数值模拟

应用非静力平衡中尺度模式MM5V3,模拟分析了2005年11月19-21日发生在华北平原的一次大雾天气过程.结果表明,本次大雾是发生在相对稳定的大气环流背景下的辐射雾.模拟的天气形势与实况基本一致,模拟雾在范围、强度、生消时间等方面基本反映了实际大雾的生消变化规律.近地层逆温的维持和充沛的水汽条件对雾层长时间维持起着重要作用.诊断分析表明,大雾维持期间,雾区近地面层处在弱的水汽辐合区;900 hPa以上为辐散区和负涡度区,整层大气中下沉运动占主导,大规模的下沉辐散运动有利于中低层大气增温,与近地层的辐射降温相配合,有助于边界层内形成逆温;冷暖平流的作用也有助于逆温形成;地面和大气的长波辐射冷却,是最主要的降温因子;太阳短波辐射是导致大雾减轻及日变化的主要原因.     

华北平原3次持续性大雾过程的特征及成因分析

应用常规气象观测资料、区域自动站资料、NCEP/NCAR(1°×1°)再分析资料和L波段加密探空资料,对近年华北平原3次持续10 d以上的大雾天气过程的高空及地面气象要素条件、大尺度环流背景、边界层特征、温湿场特征以及形成原因和维持机理进行了天气学诊断分析。结果表明：3次大雾过程都发生在纬向环流背景下,其平均高度场、湿度场、温度场和海平面气压场极其相似,其高空和地面气象要素如相对湿度、风速、温度露点差、逆温层厚度等的统计值也比较近似;高空纬向环流长时间维持导致的冷空气活动偏弱,加上太行山、燕山对冷空气的阻挡和消弱造成的华北平原长期静稳天气形势,是华北平原大雾长时间维持的根本原因;纬向环流背景下多个“干性短波槽”活动、大尺度下沉运动、太行山地形造成的地形辐合线及偏西气流越过太行山下沉增温导致的层结更加稳定也是华北平原大雾加强和维持的重要原因。     

华北地区雾和霾天气环流特征聚类分析

根据2000~2013年华北地区72个地面观测站点的雾、霾日数资料挑选出华北地区出现雾、霾天气现象站数较多的40个样本,再利用这些样本同期的NCEP逐日再分析资料,对位势高度场进行聚类分析,结果表明华北地区发生雾或霾天气时的近地面环流形势可分别分为4类和5类。聚类结果揭示了雾和霾发生时大气环流具有不同的分型特征,只有弱高压型为雾、霾发生时的共有型,湿度场和冷暖平流输送在雾和霾天气发生时也存在显著差异。此外,在分析过程中发现同一天中存在雾、霾天气转换及同一时刻雾、霾共存的现象,本文也分析了这两种情形的环流形势特征,解释了其成因。     

CINRAD/SA天气雷达接收机频综故障诊断分析

针对宜昌新一代天气雷达(CINRAD/SA)在业务运行过程中的接收机频综出现的一次比较特殊的故障,介绍雷达机务人员是如何根据故障现象及对雷达产品所产生的影响,从雷达硬件和软件两个方面分析了这次故障发生的原因,并指出了技术人员如何进行故障的定位和相应的排除方法。在此基础上,归纳出了该型雷达在使用过程中雷达操作、维护人员应掌握的故障排查方法和一些技巧。     

CINRAD／SA天气雷达软故障个例分析与处理

对北海CINRAD／SA天气雷达的几个典型的软故障进行分析,找出故障发生的原因,并给出了故障处理的方法．     

The 3D-Var Data Assimilation Experiments on a Dense Fog Event over the Central Plain of China

Nonhydrostatic mesoscale WRF and its 3D-Var system are used to study a dense fog event occurring in 13-14 January 2006. Three different observation data sets including GTS （Global Telecommunication System）, AMDAR （Aircraft Meteorological Data Relay） data, and 9210 data are assimilated into the initial analysis fields in experiments. Experiments with three different assimilation time intervals （1, 3, and 6 h） are also carried out. Three experiments with different data sets have all modified the temperature and humidity field of initial fields, and therefore show an obvious positive effect on fog simulation. Further study indicates that the humidity and stability of boundary layer are improved obviously in assimilation experiments, although different data sets make different contribution to the analysis fields. The multi-time assimilation cycle experiments show that the analysis increment in experiment with l-h interval is more realistic than that with 3- and 6-h intervals.     

CINRAD/SA天气雷达灯丝电源改进电路

针对SA雷达发射机灯丝电源在实际应用过程中进行了跟踪,对出现的电源驱动电路板被烧焦的故障原因和处理办法进行了阐述。现有的SA雷达发射机灯丝电源存在保护性设计缺陷,经常出现破坏性的故障,特别是电源在驱动信号不稳的情况下,两个半桥驱动开关管被击穿,引起驱动电流过大,并烧焦电路板。通过对电路实际维修以及分析,发现此问题是可以克服的,只要适当增加灯丝电源的自我保护功能,并对控制电路进行部分改进,在驱动信号不稳引起电源输出异常时,电源快速收到雷达系统发出的响应信号,自动掐断强电电源,阻止了大电流在驱动信号非稳定期持续经过驱动电路,减少对开关管的冲击,避免随后产生破坏性故障。改进后灯丝电源在部分雷达上进行试用,效果非常理想。     

一种天气雷达相噪异常检测分析方法

相位噪声是脉冲多普勒天气雷达系统的重要性能指标,直接反映雷达系统的相干性.为了透彻理解天气雷达相位噪声指标的物理意义,归纳了天气雷达相位噪声指标异常的排查分析方法,以指导天气雷达机务人员测试排查天气雷达相噪指标异常故障.在深入分析相位噪声物理意义的基础上,根据新一代多普勒天气雷达相噪指标的测试原理和方法,对可能影响雷达系统相位噪声的各种因素进行总结分析,提出了一种天气雷达相噪指标异常的排查分析方法,河源天气雷达相噪超标的故障排除案例证明了该方法的有效性.     

CINRAD/SA雷达资料共享中几个问题的思考与处理

随着我国新一代多普勒天气雷达网进一步建设,雷达资料如何实现资源共享提上日程,以便充分发挥现代化设备的效益。为了丰富共享内容和提高时效性,广东省在CINRAD/SA雷达资料共享方面进行了一些摸索和实践,形成了目前比较成熟的业务流程。文章分析了CINRAD/SA雷达资料共享中所涉及的有关问题,如由于计算机性能、通信网络、产品申请列表等原因导致的缓存溢出、CPU过载、窄带过载等问题,并提出了相应的处理办法,同时还着重介绍了广东省CINRAD/SA雷达资料共享业务流程。