华南暴雨试验资料的集成处理及显示

在华南暴雨试验中，采用了多种先进的探测系统，不同探测系统采用测量原理不同，资料的时空分辨率及探测精度有差异，为资料的集成带来一定的难度。针对华南暴雨试验的资料，提出多种资料集成和显示方案。多种探测资料的集成处理包括了对资料的预处理、反演、坐标归一化等，并在其基础上建立了互联网上的气象数据动态查询、站网雷达基数据的处理显示系统，利用可以管理和分析大型多维动态复杂数据集的微机可视化系统PC-Vis5D，实现了单部雷达资料、中尺度数值模式输出结果与观测真实数据的动态集成分析显示。     

华南暴雨试验天气雷达数据处理及暴雨中尺度结构个例分析

文中描述了华南暴雨试验多普勒天气雷达数据的处理方法，建立了一套集图像显示、数据预处理及风场反演分析为一体的多普勒天气雷达的分析应用系统。该系统生成了三维正方形网格和经纬度网格的回波强度值，以及经噪声控制和速度扩展的径向速度风场，提交了华南暴雨试验雷达数据库。该文以1998年6月9日08:00(北京时) 探测数据为例，给出了华南暴雨试验区内4部多普勒天气雷达的反演雨强图和两部雷达的风场反演拼图，并进行了暴雨中尺度风场结构的初步分析。     

多部数字化天气雷达组网观测资料处理系统

提出一种多部雷达组网观测资料处理的新方法，即由底图坐标出发，有针对性地要求各组网雷达站提供必不可少的数据资料，将以往国内外组网拼图的集中处理方式分解成并行处理方式，从而减少各站的发送时间，提高雷达组网观测资科处理的实时性。此外还对本文提出的方案进行了误差分析。     

匈牙利的多用途天气雷达站网

天气雷达站网在探测系统中的使用正在不断提高,它们提供的资料补充了天气情报。匈牙利最近已经建立了这样一个站网。该网以苏联的MRL-5天气雷达为基础,由三个站组成,覆盖整个科帕森(Carpathian)盆地。考虑气象学、水文学和航空的需要,已开发了日常观测的算法。原始资料转换为大家熟悉的参数后加以手工数字化处理,并以图的形式用电传打字机传输。用这种方法得到的数据,同其它来源的数据一起用人工或自动的方法进行处理。输出的数据用于天气分析、风暴警报、水文和航空安全目的。该系统运行的初步效果已被证实。     

基于消息调度的江西省天气雷达拼图技术方法

为提高多普勒天气雷达资料处理效率,基于消息中间件技术、数据缓存等技术,开展了雷达资料处理与组网拼图技术应用研究.采用RabbitM Q消息中间件,实现雷达资料质量控制、网格化处理、数据缓存等实时调度处理.采用多进程技术,实现雷达资料组网拼图和可视化绘制.在此基础上,构建分布式并行业务运行系统,对江西省8部多普勒天气雷达进行组网拼图处理,实时制作时空分辨率分别为6 m in和0.01°的雷达拼图产品.基于消息的雷达拼图技术显著提高了数据处理时效,满足了天气监测预警等精细化气象业务服务需求.     

新一代天气雷达站网实时运行监控系统的设计与开发

新一代天气雷达站网实时监控系统运用了现代计算机网络、工业控制、数据远程传输、远程控制等多项技术,充分利用新一代天气雷达自身系统监控、重要参数定标、检测等功能进行实时监控系统的设计开发,实现了站网内雷达运行状态、定标及报警等相关信息的实时监控,对全面掌握分中心责任范围内各雷达站的运行状况,提高技术保障系统的快速反应能力,以及全面、快速、有效地进行新一代天气雷达系统设备的技术保障具有重要意义。该文主要概述了新一代天气雷达站网实时监控系统的主要功能、系统结构及关键技术的实现方法。     

天气雷达回波人工数字化拼图技术

本文介绍了拼图网格的设计、雷达观测报码的编制方法以及雷达回波拼图的计算机处理等。指出应用这种拼图技术制作雷达回波综合图,可充分地利用713型雷达定量探测的降水回波信息,是气象、航空、水利等部门警戒和预报强对流天气和暴雨的有力工具。     

短时预报系统研究进展

根据“８５—０６”数字化雷达强对流、暴雨回波和长江上游暴雨、云雨概念模型研究课题的要求，使用１９８６—１９９５年成都“７１３”彩色雷达回波传输系统和成气院ＷＲＤＰＳ天气雷达数字处理系统收集的大量灾害天气回波资料，对盆地内强对流、暴雨天气雷达回波进行诊断分析，寻找强对流雷达回波识别判据及移动发展规律，综合卫星云图资料及天气模型制作短时短期预报，本工作还对长江上游成都、重庆雷达拼图进行了研究，实现了在４８６微机上使用中文Ｗｉｎｄｏｗｓ３．１操作系统，并完成了与成都区域气象中心ＤＥＣＮＥＴ的联网。１９９５年第四季度，针对成都气象学院数字化雷达收集的回波资料，研究了回波强度与降水强度的统计关系，并与原７１３雷达采集大量降水回波作了对比，以适应新型数字化雷达系统的应用．     

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。     

ＰＬＡ控制结构在新一代天气雷达产品集成中的应用

本文采用一个可编程逻辑阵列式(PLA)的多线程控制结构实现了并发处理多部新一代天气雷达站点基数据,串行生成多种雷达产品的策略;通过设置关键产品处理权传递和计数器的方式解决了某些产品并发处理时消耗较多计算机资源、易引发系统崩溃的问题;在此基础上构建了一个易于扩展雷达站点与雷达产品算法的新一代天气雷达综合处理平台。该平台集成了多种成熟可靠的天气雷达产品,可方便进行后续算法的扩展和新雷达站点的扩充,不仅可以作为区域性的天气雷达综合算法处理平台,也可为其他气象业务平台提供所需的雷达产品,推广前景良好。     

新一代天气雷达三维数字组网软件系统设计与实现

天气雷达三维格点组网基数据具有多方面的应用价值,而且,新一代天气雷达观测资料目前基本上都可以实时传输到区域中心,为充分发挥雷达网的作用,基于近期相关具有实用性的研究成果,在国内首次研制了新一代天气雷达三维数字组网软件系统.系统以后台数据处理为核心,辅以简便的控制界面,多线程编程技术提高了系统数据处理的效率,模块化的多线程管理便于扩展新算法模块,混合语言编程技术缩短了科研成果业务化应用的周期.系统可在微机上运行,进行高时空分辨率的区域雷达三维数字组网以及二次产品生成.     

一种基于分布式的雷达拼图处理系统框架

以TITAN（Thunderstorm Identification Tracking Analysis and Nowcasting）系统为基础框架，通过引入大数据处理技术，对系统中各个模块间的通信机制、数据处理和存储方式进行优化，结合中国气象科学研究院的雷达数据质量控制方法和高效的雷达数据解析和拼图方式，实现了辽宁省及周边地区10部雷达的同步观测和雷达组网拼图处理系统的实时运行和雷达产品的按需定制。该拼图处理系统能够实现雷达数据的流式传输；通过Kafka（分布式发布订阅消息系统）实现雷达数据的分布式处理；并通过采用Cassandra数据库存储，提高雷达数据存储的稳定性。     

X波段双偏振雷达相态识别与拼图的关键技术

X波段双偏振雷达具有时空分辨率高、易于布网的特点,但散射特性差异和衰减影响使现有S波段雷达的相态识别和拼图算法不适用于X波段双偏振雷达.该文针对X波段相态识别及拼图产品的关键技术开展研究,提出基于准垂直剖面的融化层识别方法、基于数据质量的置信度阈值调整方法、基于统计的隶属函数参数改进方法和基于衰减程度的拼图融合方法.通...     

华南前汛期暴雨C波段雷达特征应用研究

运用广州白云机场C波段雷达回波强度及径向风资料对华南前汛期强降水过程进行雨带降水估计及其移动特征预测.C波段雷达在雨量充沛地区的强降水背景下,尽管回波强度被衰减,但是近距离范围内其探测云雨精细化结构的能力较强.所采取的雷达数据质量控制系列处理,能够保留雷达数据原有特征,有效滤去杂波和噪声并缓解雷达低仰角数据杂波多、体扫面上沿径向远近高度差较大的问题,并对降水估测提供了技术保障.最优化雷达Z-I强降水估测方法基于单次过程体扫信息,具有计算简洁快速的特点,但是同一体扫面上云状差异对最优化方法参数值比较敏感,混用相同参数,影响降水估测效果.对同一体扫面上雷达云状回波进行区域划分,并选择对应测雨站点,做最优化参数分别确定,有效改善最优化雷达降水估测,提高了C波段雷达在机场近距离范围的应用效果.运用雷达体扫时间分辨率高的特点,识别雷达径向风辐合线以及强回波中心位置,并分别应用外推法预测雨带走向、移速等,验证效果良好.     

FOSE系统中的新一代天气雷达拼图及单站产品制作

气象数据宽带通信网的建设为实现全国新一代多普勒天气雷达资料的实时应用提供了支撑。本文介绍了国家气象中心预报业务支持环境(FOSE)下的,基于准实时PUP产品的高频度全国和区域雷达拼图以及单站雷达产品的设计制作方法和业务化流程。作者参与开发的雷达拼图产品制作服务程序充分考虑了业务实际需求,设计灵活,投入使用以来运行稳定。     

中国气象科学研究院雷达气象研究50年

该文回顾了自20世纪50年代以来, 中国气象科学研究院在模拟信号的天气雷达、数字化天气雷达、多普勒雷达和雷达新技术如双线偏振雷达、双基地多普勒雷达等雷达技术研究及其在冰雹、暴雨、台风等中尺度天气过程的监测和临近预报等方面的应用工作, 特别介绍了近年来开展的针对暴雨、台风的中尺度外场试验、双多普勒雷达和双多基地多普勒雷达技术在风场中尺度结构中的应用、双线偏振雷达在云和降水微物理结构探测中的应用、新一代天气雷达三维数字组网及临近预报方法研究等工作; 对中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室在雷达气象领域研究的未来进行了分析和展望。     

CC天气雷达数据流传输业务台站级监控报警系统的设计与实现

利用UDP组播通信、进程监控、文件监控、网络监控等技术,研发了CC天气雷达数据流传输业务台站级监控报警系统,较早、较好地实现了雷达扫描状态、数据流上行传输、标准格式基数据本地存储、基数据补传、软件运行和网络运行状态的实时监控和短信报警。实践表明,软件运行较稳定,能对数据流传输业务进行有效监控,短信报警准确及时,报警阈值从6min缩短到40s,提升了故障的发现和处理效率,提高了天气雷达业务可用性和数据传输质量,减轻了雷达台站业务人员的值守压力。     

CINRAD/SC天气雷达体扫时间异常分析

根据CINRAD/SC天气雷达体扫时间异常故障现象和原因,可将故障可分为以下2类：一是方位电机和俯仰电机转速变慢;二是俯仰电机升降不及时。针对不同的故障现象,该文从雷达伺服系统、信号处理和网络传输等几方面对体扫时间异常进行分析,对故障原因、故障排查和处理方法进行了详细介绍。由于导致体扫时间异常的因素多,部分故障原因隐蔽性强,给雷达维护带来较大影响,该文的分析可以为一线机务人员快速发现并处理雷达体扫异常提供参考。     

多普勒天气雷达三维数字组网系统开发及应用

为充分发挥多普勒天气雷达网的联网观测优势,依托已有科研成果,开发了多普勒天气雷达三维数字组网软件系统。介绍了该系统的整体设计、系统框架、主要功能模块、数据处理流程和相关算法,分析了系统性能及组网结果的实用性、可靠性,讨论了实际应用中影响组网效果的两个重要因素。业务运行测试及实例分析结果表明:该系统运行稳定;在微机上可实现约15部雷达、频率为6min左右的高时间频率的三维组网;算法合理,组网结果可靠;为中小尺度天气分析提供了便利,为临近天气预报开发等工作提供了数据基础;有必要对软件系统进行升级,以便更好地满足应用需求, 提高组网结果质量。