一阶Buterworth递归式带通滤波器技术改进方案

把一阶Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ递归带通滤波器应用于滑动样本,输出序列出现了振幅和位相的相对误差,为了克服这种现象给制作中长期预报带来的困难,作者通过数值试验,分析了该滤波器的误差传递特性,并设计了“拟定初值的三步滤波方案”。大量试验表明,该方案可较为有效地抑制输出序列的误差和位相飘移。     

新一代天气雷达发射机寄生频谱分析与处理方法

针对新一代天气雷达(CINRAD)发射机频谱中存在寄生谱线的现象,建立了雷达发射信号寄生调制的数学模型,根据CINRAD雷达发射机组成原理框图,分析了寄生谱线产生的原因,并提出了解决雷达发射机寄生谱线问题的方法,利用该方法在某CINRAD雷达系统联调和测试中基本消除了发射机输出频谱的寄生谱线,提高了发射机的频谱纯度.     

一种带通滤波器在MICAPS环境中的应用

利用带通滤波方法,对MICAPS环境中的数值预报产品的风场进行滤波处理,从而得到中尺度预报流场信息,并将滤波后的流场分布显示在MICAPS工作平台上,可为预报员提供中尺度预报信息。     

一阶Buterworth递归式带通滤波器技术改进方案

把一阶Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ递归式（ＦＢＲ）带通滤波器应用于滑动样本,输出序列出现了振幅和位相的相对误差。为了克服这种现象给制作中长期预报带来的困难,作者通过数值试验,分析了该滤波器的误差传递特性,并设计了“拟定初值的三步滤波方案”。大量试验表明,该方案可较为有效地抑制输出序列的误差和位相飘移     

一种带通滤波器在MICAPS环境中的应用

利用带通滤波方法，对MICAPS环境中的数值预报产品的风场进行滤波处理，从而得到中尺度预报流场信息，并将滤波后的流场分布显示在MICAPS工作平台上，可为预报员提供中尺度预报信息。     

一次暴雨过程的新一代天气雷达资料分析

利用佳木斯新一代天气雷达观测资料,对2006年6月15～16日发生的一次暴雨天气过程进行分析。初步探讨了使用新一代天气雷达资料探测暴雨的方法,揭示出影响这次暴雨的中小尺度天气系统在新一代天气雷达速度图上的变化特征。     

天气尺度瞬变波滤波方案比较分析

利用观测资料，分别使用Batterworth带通滤波器和31点低通滤波器滤出天气尺度瞬变波，计算其方差分布后进行分析。结果表明，31点低通滤波器的滤波效果优于Batterworth带通滤波器，并且在厄尔尼诺年和反厄尔尼诺年效果更为显著。此外，在分别使用两种滤波器的情况下进一步分析、比较对时间序列直接滤波和剔除纬向平均的时间序列再滤波的结果，发现纬向对称部分的瞬变扰动对瞬变波的影响非常小，几乎可以忽略不计。     

Spectrum Analysis of Wind Profiling Radar Measurements

Unlike previous studies on wind turbulence spectrum in the planetary boundary layer, this investigation focuses on high-altitude （1-5 km） wind energy spectrum and turbulence spectrum under various weather conditions. A fast Fourier transform （FFT） is used to calculate the wind energy and turbulence spectrum density at high altitudes （1-5 km） based on wind profiling radar （WPR） measurements. The turbulence spectrum under stable weather conditions at high altitudes is expressed in powers within a frequency range of 2 × 10-5-10-3 s-1, and the slope b is between -0.82 and -1.04, indicating that the turbulence is in the transition from the energetic area to the inertial sub-range. The features of strong weather are reflected less obviously in the wind energy spectrum than in the turbulence spectrum, with peaks showing up at different heights in the latter spectrum. Cold windy weather appears over a period of 1.5 days in the turbulence spectrum. Wide-range rainstorms exhibit two or three peaks in the spectrum over a period of 15-20 h, while in severe convective weather conditions, there are two peaks at 13 and 9 h. The results indicate that spectrum analysis of wind profiling radar measurements can be used as a supplemental and helpful method for weather analysis.     

新一代多普勒天气雷达CINRAD/CD谱宽资料分析应用初探

主要概述了多普勒天气雷达CINRAD/CD谱宽资料的物理意义、影响因素,并分析了在实际业务工作中谱宽与速度的关系.在理论分析的基础上,从气象因素、非气象因素、其它因素3个方面着重分析了影响谱宽大小的因素,并从风切变、湍流、粒子下落速度、波束宽度的横向风效应4个方面来分析谱宽与速度两者之间关系.指出风切变区除了可通过径向速度场来确定外,也可通过谱宽的大值区来确定,给出了针对不同降水类型的速度谱方差范围,以及雹云不同区域的湍能耗散率ε大小与实际降雹强度关系.另外运用谱宽数据可以对径向速度数据的可靠性进行检验,高谱宽值表明速度没有代表性.     

雨雪冰冻天气多普勒雷达产品特征

2008年1月下旬至2月上旬福建省西部北部出现了历史罕见的雨雪冰冻灾害。利用多普勒雷达反射率、回波顶高、径向速度、垂直风廓线等产品对此次雨雪冰冻天气进行特征分析,通过分析发现:①冰晶和雪的回波强度通常比连续性降水回波弱,在反射率图上,回波表现为边缘毛松,丝缕状纹理结构明显,边缘模糊不清,没有确定的边界;②回波顶高和零度层较低,因为垂直方向大气相对较稳定,不利于对流发展,降水粒子没有发展到高空;③在径向速度图上存在牛眼,说明在低空有急流存在。在低层有环形的零速度线,中高层的零速度线为倒"S"形,表明低层有风切变存在,中高层有冷平流;④风廓线图上高层为西南风,中层为西北风,低层为西南风,近地层为东北风。说明从近地层到高层为"冷-暖-冷-暖"的层结结构,有利于冻雨天气形成。     

风廓线雷达和雨滴谱仪资料在北京一次弱雨雪天气中的特征分析

利用北京市海淀区风廓线雷达、OTT Parsivel 2多功能激光雨滴谱仪和自动气象站观测资料,对2016年11月20日北京一次雨雪天气过程的演变特征进行了初步分析。结果表明:(1)风廓线(低模式)雷达反射率因子与雨滴谱仪反射率因子序列的变化趋势一致。当风廓线雷达反射率因子亮带消失后,雨滴谱反射率因子序列出现先降后升的小幅波动,降水相态转为降雪。(2)降水相态发生雨雪转换时,风廓线雷达谱宽600 m高度分散的大值区减弱并随高度降低后,雨滴谱仪数浓度出现先降后升的小幅度波动。(3)本次弱降水相态转换发生时,风廓线雷达所探测的垂直径向速度变化不明显,而雨滴谱仪降雨强度变化却有明显减弱特征,其雨强由5 mm·h^-1下降至1 mm·h^-1左右,这对临近降水相态变化的监测预报有一定指示意义。     

714CDN天气雷达特征性故障的技术分析

714CDN天气雷达长时间满负荷运行,不可避免会发生各种故障。准确、快速地发现故障并及时排除,是确保天气雷达正常运行的重要环节。本文通过对雷达发射系统、天馈系统和基础供电电源部份故障排除过程的分析,为C波段天气雷达故障排除提供经验和技术思路。     

天气雷达探测遭电子干扰分析与解决途径

随着电子技术的不断发展,各种无线发射装置的广泛应用,无线接收设备尤其是高灵敏度的雷达都有可能遭遇各种意想不到的电子干扰.通过分析经历过的多起雷达受扰事件,挑选包括气象部门雷达相互间的同频干扰,与军用雷达相互间的同频干扰,微波接力站和民用超高频数传机对天气雷达的干扰等几起具有代表性的典型个例,就其发生现象、检判过程、产生的原因、实际解决办法和最终结果以及带来的相关启示做了一些分析探讨,可为从事技术保障的同行提供有益的借鉴.     

雷暴天气的多普勒雷达VWP资料特征分析

通过对西峰冰雹和强降水的2次强雷暴典型个例的分析,揭示了冰雹和强降水的多普勒雷达VWP资料的前兆特征.结果表明:强对流天气一般在干区(无云区,VWP图中表现为"ND")基本消失后发生,2次强对流天气过程的环境低层风切变明显,但冰雹的产生一般出现在风向随高度逆转有冷平流的环境中,而强降水出现在风向随高度顺转暖平流的环境中,并且这种风场的垂直变化特征维持时间长.强对流冰雹暴云西北气流从高层向下扩展到2.7 km,强降水西南水汽输送达到5.5 km高度以上,并且伴有低空急流存在.对2006年西峰发生的强对流雷暴天气进行分析,基本都存在风场的这种垂直分布特征,这一特征对短时临近预报有较好的指示意义.     

南京地区降水雨滴谱拟合模型的参数特征分析

根据南京地区2010-2014年雨滴谱观测资料,利用Gamma分布、标准Gamma分布、改进的标准Gamma分布等雨滴谱分布模型,研究了南京地区降水雨滴谱拟合模型的参数特征。结果表明:1)南京地区降水雨强标准差σR和R之间比值为2.29;2)利用阶矩法,按照Gamma模型对雨滴谱进行拟合,形状因子μ、斜率因子λ和截断参数log10N0总的平均值分别为9.2、11.6 mm-1、7.2 mm-1·m-3,众数值分别约为6.0、5.5 mm-1、4.5 mm-1·m-3,并且μ和λ之间均存在较好的二次项函数关系;3)标准化形式下的Gamma分布参数Dm和Nw随雨强的增大而逐渐增大,并且随雨强的增大,Dm增大的幅度越来越大,而Nw增大的幅度却越来越小;4)谱型参数σM随Dm增大而增大,并且Dm和σM之间存在较好的指数型函数关系。     

江西一次超级单体风暴的多普勒天气雷达产品分析

利用多普勒天气雷达资料和探空资料,对2006年4月11日发生在江西省中部的一次严重的冰雹、大风、暴雨强对流天气过程进行了分析。结果表明,这次强对流天气过程是在有利的天气背景下,由一系列的强风暴引发的。这些强风暴具有典型超级单体特征：三体散射回波、钩状回波或指状回波、弱回波区、有界弱回波区、回波墙和悬垂回波及明显的出流边界。这些特征均出现在强对流发生前20-60min。最大的回波强度出现在平行于回波墙的一个狭长区域,其值超过70dBz。降雹前,45—55dBz强回波的反射率因子高度大于-25℃等温线高度。当三体散射回波由高层逐渐下降到低层时,地面出现大冰雹,而钩状回波则由低空向中空伸展。相应的径向速度图呈现一个持久深厚的中气旋,风暴顶为强烈辐散,正负值速度差达66m／s,3km以下有强下沉辐散气流,相应的垂直累积液态水含量为80kg／m^2.     

两次冷涡天气的多普勒雷达资料对比分析

运用常规天气资料和新一代天气雷达资料对2008年6月承德市两次冷涡天气过程进行对比分析发现：高空冷涡和低层中尺度切变线,是两次过程共同的影响系统,东蒙冷涡造成的强对流天气和冷涡的移动路径有关;高低空风场的配置和通气管指数可判断垂直风切变的大小;多普勒雷达基本反射率因子的形态、强度、移速、垂直结构等特征及平均径向速度场中尺度辐合线、逆风区、垂直切变和零速度线走向等对强天气的预警有较强的指示作用;垂直累积液态水含量（VIL）值的跃增和剧减对强天气预警有明显的指示意义,VIL值在对流发展阶段逐渐增长,随强天气开始对流减弱而减小。