雷达定量测量降水中的异方差性及加权判别函数处理

利用Z-I关系法,通过2006年两次积层混合云降水过程的回波和雨量资料分析A,b值的变化规律.针对Z-I关系的非线性和不稳定性,发现Z-I统计关系拟合中存在着异方差性,提出了对传统的最小二乘法和最优判别函数法进行加权处理的方法,并与其他方法的计算结果作了对比分析.研究结果表明:使用加权判别函数法,可以在符合Z-I关系实际变化规律的前提下抑制异方差性在计算过程中的不稳定,同时保持回波反演降水与实测降水之间的偏差最小化.     

雷达估测降水方法改进在降水预报中的应用

利用2008—2013年自动站雨量资料及相应的雷达体扫资料,用最优化法统计得出海南地区不同区域不同月份的Z-I关系,并将统计结果用于2014年5—9月的非热带气旋影响的的降水估测检验,采用平均绝对误差和均方根误差方法得到计算结果,表明经过优化的Z-I关系后,雷达估测降水比Z=200I1.6时更加接近实际雨量。优化Z-I关系前,雷达与雨量计平均值比值范围在40%~70%之间,即估测降水比实际雨量偏弱,优化Z-I关系后,雷达与雨量计平均值比值范围提高到50%~90%以上,说明雷达估测降水方法改进后,效果有了显著提高。     

2010年潮州台风过程雷达估测降水的几种方法对比分析

利用2010年台风过程的雷达资料和自动站雨量资料,采用最优化Z-I关系方法和曲线拟合Z-I关系方法分别得到不同区域的Z-I关系,以及采用雷达OHP产品统计估算方法,在2010年9月20日台风暴雨中进行对比试验,对过程降水误差进行对比分析,得到最优化Z-I关系估测降水的误差最小,能较准确测量潮州地区的降水量,并对雷达估测降水的误差原因进行分析。     

最优化处理法估测黔西南地区降水

利用2004年多普勒雷达资料及自动站雨量资料,在黔西南地区进行降水估计。采用最优化处理法得到该区域的Z-I关系。选取2005年1~7月的部分资料进行检验对比,并对误差进行分析。结果表明,用此方法得出的Z-I适用性较好,准确率达80%以上。     

宜昌市天气雷达定量降水估测Z-I关系研究

选取2012年宜昌市8次主要降水过程的自动站降水资料和雷达基数据资料,采用分类型最优化法对不同类型降水的Z-I关系进行研究。结果表明,与厂家提供的通用Z-I关系对比,分类型最优化Z-I关系的定量降水估测能力有一定程度提高,对流性、稳定性和混合型降水的估测值与雨量计实测值的平均相对误差分别从40.81%、31.65%、42.35%降低到30.60%、23.35%和27.08%,同时相关系数也依次分别从0.803、0.759、0.762提高到0.815、0.776、0.786。     

基于不同海拔高度的雷达降水估测试验

在国内外雷达定量估测区域降水量一些方法基础上,将降水类型、地理位置和海拔高度同时纳入考虑范畴,在成都CINRAD/SC雷达站(海拔高度596.5 m)200 km范围内选择实验区,并按海拔高度将所选区域分为3区。然后利用2010年7—8月的雷达体扫资料以及同时段、同时次的雨量计数据,采用最优化算法分别在每个区域内修订传统Z-I关系中的"A,b"系数,以得到不同海拔地区的Z-I关系和每小时雨量估测值。研究表明,与直接采用传统的Z-I关系定量测量降水相比,各个区域内,经改善后的Z-I关系准确率提高了20%左右,算法相对简单,适合业务使用。     

快速动态分级法进行雷达定量估测降水方法研究

在使用雷达资料进行降水估测(QPE)时,对动态分级Z-I关系算法进行大幅度优化后,发现当时间精度较高时,使用CTF2判别函数所得QPE结果误差较大。提出了用同时满足偏差为0且方差最小作为最优解判别式的快速动态分级法(FDC)。通过留出法进行交叉验证,结果表明,快速动态分级法得到的结果整体相关性好,能较好地表现出降水的时空分布特征,反演降水的平均误差为-0.13 mm/h,计算速度快,具有较高的业务应用价值。      

不同校准方法检验雷达定量估测降水的效果对比

应用雷达低仰角基本反射率资料和地面加密自动站降水量资料,采用最优化方法,根据天津地区降水特点和不同降水类型,建立适用本地的雷达Z-I关系。经实际应用检验,积混降水类型Z-I关系具实用性。在天津本地化Z-I关系基础上,通过了对比分析6种不同校准方法在天津夏季降水估测中的检验效果。结果表明：Z-I关系校准法和最大集成法对降水的估测偏高,误差较大;最优插值法的估测精度最高,平均绝对误差和均方根误差最小;但计算不同校准方法与实况相关性表明,变分校准法的估测效果与雨量计降水量的相关性最好。同时,所有估测校准法对小雨量级的降水均出现了不同程度的偏高估测。     

多普勒雷达资料动态定量估测台风小时降水量的研究

在充分考虑传统的最优化方法和概率配对法优缺点的基础上,使用一种改进的最佳窗概率配对法计算Z-I关系中的系数A和b,得到了雷达测得的基本反射率因子Z和雨量计实时测到的小时降水量I的动态关系.利用温州多普勒雷达体扫资料和浙江省自动雨量站资料,使用该方法对"海棠"(Haitang)和"麦莎"(Matsa)两个台风分别进行了动态计算,得到了不同系数的Z-I关系,进而对两个台风的小时降水量进行了定量估测.使用变分技术对估测的小时降水量进行了校准.结果表明,不同台风Z-I关系的系数差别较大,因而造成台风小时降水量的很大不同.使用雷达基本反射率来估测台风小时降水量,能够清楚表现出台风的螺旋雨带和其中的中小尺度雨团,估测的台风小时降水量与实况基本接近.经过变分校准的估测降水量可以较好地表现出台风雨带与地面中尺度流场动力结构的对应关系.误差统计分析表明,变分校准后的估测台风小时降水量要明显好于变分校准前的估测台风小时降水量.变分校准法既保留了雷达估测台风小时降水量的分布特征,又使估测的台风小时降水雨量与实况的误差明显减小.     

分类型最优法在江苏沿江地区降水估测中的应用与讨论

为提高现有天气雷达产品生成模块中处理系统算法精度、并为其他短时临近预报系统或数值预报模式提供合适的Z-I关系为目的,选择江苏沿江地区作为试验区域,采用分类型最优法建立相应的Z-I关系,并比较分类型最优法与单一Z-I关系对过程雨量和分段雨量的估测能力.结果表明:分类型最优法比单一Z-I关系法明显提高过程雨量估测的精度,梅汛期降水估测精度提高近2.5倍,夏季台风降水估测由低估72％降低至低估45％.对不同雨量段进行估测比较后发现,分类型最优法对强降水雨量段改善较为明显,对雨强＞ 10 mm/h的梅汛期对流云降水和台风降水所有雨量段的雨量估测改善明显.最后在气候统计的基础上,通过改进雷达估测降水产品色标数值等级,以达到优化雷达估测降水产品图像的显示能力.     

夏季全国降水EOF展开与黑龙江省降水的关系

用EOF对全国160个站夏季降水展开，取前5个特征向量进行分析，发现全国主要有4种雨型分布，依次呈“＋－＋”、“＋－”、“－＋－”、“－“型。与黑龙江省降为第1种，即东北区及黄河下游多雨，江浪少雨， 长江中下游流域多雨；夏末雨带南退至长江以南，华南多雨，而中国中部为广大的少雨区。     

宁夏中部干旱带生态变化与沙尘暴发生的关系分析

利用TM遥感资料, 结合8大类土地详查资料, 基本查清了位于宁夏中部干旱带具有代表性的沙尘暴高发区盐池县20世纪90年代年际变迁量化特征。分析表明, 盐池县90年代初期的生态状况明显好于末期。气候干旱是导致生态变化的主要原因, 但人为活动如大量开垦耕地、过牧及滥挖甘草等也是重要因子。依据沙尘暴的成因, 通过对近30年盐池县沙尘暴个例多源资料综合分析, 局部治理整体恶化的生态现状导致了沙尘暴起暴阈值的明显下降, 即近30年来沙尘暴在宁夏中部的干旱地带发生机率已显著提高。由于造成我国西北地区土地荒漠化的气候、水资源短缺、土地资源超载等因素在可预见的一个相当长的时期将难以得到较大的改善, 且干旱区的生态环境具有脆弱性、易损性、难复性等特点, 该文通过较全面客观的量化分析, 初次提出今后我国西北地区的沙尘暴发生机率应处在上升的态势之中。     

Relationships between Rainy Days,Mean Daily Intensity and Seasonal Rainfall in Normal,Flood and Drought Years over India

ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｎＲａｉｎｙＤａｙｓ,ＭｅａｎＤａｉｌｙＩｎｔｅｎｓｉｔｙａｎｄＳｅａｓｏｎａｌＲａｉｎｆａｌｉｎＮｏｒｍａｌ,ＦｌｏｏｄａｎｄＤｒｏｕｇｈｔＹｅａｒｓｏｖｅｒＩｎｄｉａＣ．Ｖ．ＳｉｎｇｈＣｅｎｔｒｅｆｏｒＡｔｍｏ...     

Relationships between rainy days,mean daily intensity and seasonal rainfall in normal,flood and drought years over india

There are limitations in using the seasonal rainfall total in studies of Monsoon rainfall climatology. A correlation analysis of the individual station seasonal rainfall with all India seasonal mean rainfall has been made. After taking the significance test (strictly up to 5% level) the stations which are significantly correlated have been considered in this study in normal, flood and drought years respectively. Analysis of seasonal rainfall data of 50 stations spread over a period of 41 years suggests that a linear relationship fits better than the logarithmic relationship when seasonal rain-fall versus number of rainy days is studied. The linear relationship is also found to be better in the case of seasonal rainfall versus mean daily intensity.     

脑卒中发病与气象要素变化关系分析

对南宁市脑卒中发病人数与气象要素关系的分析得出：气温、气压等气象要素与脑卒中发病有较密切关系,全年以春季发病率最高,逐日发病人数与14时气压呈明显的正相关,与最低气温呈明显的负相关,气压上升、气温骤降的冷空气天气过程可导致脑卒中病人急剧增加。     

冬季北极涛动异常与新疆气温变化的关系

基于新疆96个气象站1961—2014年月平均气温、北极涛动指数和NCEP/NCAR再分析环流资料,分析了冬季北极涛动异常与新疆同期气温变化的关系及其影响。结果表明:冬季北极涛动指数与新疆冬季平均气温相关较好,42.7%的测站冬季气温与北极涛动指数的相关系数通过0.05显著性水平检验,主要集中在新疆北部地区。在冬季北极涛动指数偏强的7 a,新疆冬季气温偏高、偏低的概率分别为93.0%与6.3%;在冬季北极涛动指数异常偏低的14 a,冬季气温偏高、偏低的概率分别为41.5%和56.1%,偏低概率高于偏高概率。当冬季北极涛动指数偏强时,850 h Pa新疆及其北部广大区域盛行异常偏南风,不利于冷空气南下,新疆冬季气温高;反之,盛行异常偏北风,新疆冬季气温偏低。     

脑卒中与气象要素关系的探讨

1994年1月至2000年12月北京地区若干社区脑卒中发病人数与同期气象资料分析结果表明：北京地区脑卒中发病有明显的季节性，冬春季高发，夏秋季低发；出血性脑卒中发病是春秋季高发，夏季低发；缺血性脑卒中发病是夏季高，秋季低。脑卒中发病与气温、气压和相对湿度有密切关系；寒冷与高温，气温、气压的剧烈变化等，可能是诱发脑卒中的重要气象因素。     

应用多普勒雷达回波参数对长沙地面降水的估算

利用长沙多普勒雷达回波与地面降雨参数建立了相关计算式与统计特征估算式.将夏季27块积云地面降雨资料进行计算并作相关性检验,得到单因子与多因子多普勒雷达回波参数对积云降雨的估算式,结果表明,50～100km范围内其最大雨强与回波顶高相关性较好,多因子相关中其雨量与回波水平尺度、回波顶高呈正比关系,与回波移动速度呈反比关系.     

高原山地降水的微结构特征

本文根据高原边缘山地各种类型降水的雨滴谱资料,分析了山地降水出现的频数、降水持续时间和降水云的单体结构。分析指出:不同类型降水的雨滴谱呈上凸和下凹形状偏离。雨强的大小主要取决于滴浓的变化,而与雨滴最大直径关系不大。用Joss谱型因子分析得知高原山地降水的大部分瞬时雨滴谱呈上凸形状。这为雷达测雨的Z-R关系提供了依据。     

A METHOD OF ESTIMATING TYPHOON CENTRAL WIND BASED ON SEA LEVEL PRESSURE OF THE TYPHOON YEARBOOK OF CHINA

Based on the Typhoon Yearbook data (1980–2000), some wind-pressure fitting relationships were established for different typhoon intensity at the different latitudes of the western North Pacific. As shown in validations with the 2001-2005 data, the relationships (namely, those between minimum sea level pressure (SLP) and maximum sustained wind near a typhoon center) are stable. They may be applied to correct the overestimated typhoon wind speeds in earlier years (1950–1979). Statistical analysis showed that the stronger the typhoon, the more stable this wind-pressure relationship is. Moreover, it is more stable at the lower latitude belt (10°N–30°N). On the basis of this result, a methodology of correcting typhoon’s wind speeds and frequency in these years was put forward, and the climatological series were reconstructed of yearly total typhoon frequencies over the western North Pacific in 1950-1979 and indices were determined of destructive power of typhoons in the offshore regions of China.