兰州新一代天气雷达数据误差来源分析

新一代天气雷达目前已经成为对兰州市及周边地区短时强烈天气进行监测的主要手段之一。为了方便资料的处理和分析,提高观测资料准确度,为预报员和科研人员分析资料提供方便,通过对雷达数据前端生成和后端处理传输2个过程的分析,找出兰州新一代多普勒天气雷达数据误差的来源,并进行分析,发现地物回波、雷达天线增益、测量距离等因素和数据插值、坐标转换、远距离多终端传输等因素分别是前端数据产生过程中和后端数据处理传输过程中数据误差的主要来源。     

美国“区域观测和预报服务计划(PROFS0)”考察报告(Ⅱ)

三、PROFS观测系统 1、雷达 PROFS使用三部雷达回波拼图和多普勒速度资料。(1) NCAR(国家大气研究中心)的10cm天气多普勒雷达CP—2是1983年加入系统的,每五分钟提供一次低仰角反射率和径向多普勒速度资料,量程600m—260km(反射率),径向速度量程为1200m—150km,方位角精度为1°(反射率)和2°(多普勒速度)。使用一台DEC PDP—11/24进行资料预处理和通讯管理,通讯速率为0.56Mbps,实际达到0.25Mbps。      

根据数字化雷达显示制作客观天气预报

一、引言二十年来,处理资料的电子技术越来越多地应用于天气预报。目前的问题是收集尺度为100公里和小于100公里的中间尺度扰动的资料。常规探空观测系统(400公里间距,12小时一次)显然是不足的,甚至航线观测(100公里间距,1小时一次)也是不够的。气象雷达(以及气象卫星)早已具备收集所要求的时空尺度资料的能力,并且已正式应用于短期预报。在气象雷达的应用上,过去存在两个限制:所需处理资料的数量很大及雷达回波与天气参数间的关系不明确。在计算机能迅速处理资料的情况下,计算机与雷达结合是个自然的解决办法。由于把信号转变成数值,简化了设计雷达与天气关系的任务。越来越多的单位试验     

使711雷达三档距离量程的辉亮一致

711天气雷达的辉亮方波宽度受距离方波和高扫截断脉冲控制,三档的方波宽度不一样。又由于三档辉亮调节是共用一只电位器W_1,所以三档的亮度就不一样。50公里档较100公里档暗,100公里档又较200╱300公里档暗。这给雷达观测、拍照带来不便。利用距离量程转换开关K_2的空档对电路加以改进,可使三档距离的辉亮一致。 首先,将量程开关放在50公里档,调整辉亮电位器W_1,使亮度适中,这时可量得W_1中心点的电压为U_g。然后把量程放在100公里档,亮度会较50公里档     

2021年7月21日保定清苑龙卷雷达观测和环境条件分析

利用石家庄新乐SA型多普勒天气雷达资料、雄安新区安新东白庄X波段相控阵多普勒天气雷达资料、ERA5再分析资料和常规观测资料对2021年7月21日河北省保定市清苑区东闾村龙卷过程进行了详细分析。结果如下：（1）龙卷于15时43分开始,历时22分钟,根据灾情判定此次龙卷为EF2级。造成此次龙卷的影响系统不典型,500 hPa及以下为切变或风速辐合区,700 hPa急流不仅输送了暖湿空气,加强了不稳定,还加大了垂直风切变,有利于强对流的生成和发展。（2）造成龙卷的微型超级单体风暴环境场特征：CAPE达到1 680.3 J/kg,0～3 km垂直风切变较大为17.1 m/s,0～1 km垂直风切变为7.1 m/s,0～6 km垂直风切变较小为7 m/s,湿层相对深厚,抬升凝结高度为316.1 m。（3）SA型多普勒天气雷达和X波段相控阵雷达观测到的1 km以上中气旋起止时间、强度、伸展高度和演变趋势基本一致。（4）X波段相控阵雷达径向分辨率很高,同时龙卷距离雷达较近,因而方位角方向分辨率也很高,观测更精细。X波段相控阵雷达在龙卷发生前5分钟到龙卷结束持续观测到1 km以下的低层中气旋,对发布龙...     

从单Doppler速度场反演风矢量场的VAP方法

从单Doppler速度场反演风矢量场的VAP(Velocity Azimuth Processing)方法是在假定相邻方位角的风矢量相等的前提下,从单部Doppler雷达所测得的各个距离圈上的径向速度随方位角分布的廓线推算风向和风速的方法。这个假定可以保证反演所得的风矢量场中仍保留次天气尺度的风场信息。 对VAP方法反演公式的误差分析表明,反演出的风向误差为20—30度,与常规测风的误差相近。风速误差一般为10~0m/s,但在某些特定的情况下可达到与风速相同的量级(10~1m/s)。 用VAP方法反演风矢量场前必须首先消除原始Doppler速度资料中的脉动。它可以通过简单的一维线性平滑实现。 文中给出了一个反演实例,从中可以分析出次天气尺度的切变线和辐合线。常规天气图和UHF雷达的风廓线观测表明,这些次天气尺度系统是存在的。它们与反射率因子分布的配置还表明这些次天气尺度系统是和降水相联系的。     

713雷达字牌和刻度照明电路的改装

一、问题的提出照像是气象雷达录取资料的主要手段.一张713雷达照片包涵量很多,有方位角、仰角、时间、距离、衰减等.照片质量不高,直接影响资料的使用.在电动摄影仪取景框里有4组亮度,1.雷达回波;2.机械刻度;3.显示屏左侧字牌;4.显示屏右侧字牌.713雷达主控台右边门内设有“字牌照明”、“刻度照相”两个电位器可供调节,但经过调整,摄取的照片仍很不满意.究其原因,是4组亮度反差较大,不能兼顾.障碍有两个:1、“字牌照明”电容器只能调     

多普勒雷达回波资料网格化设计

对多普勒雷达回波资料转换为网格点资料的方法进行了初步设计,供MICAPS、SURFER等应用系统调用,为后续开展数值模拟工作创造条件。所使用的网格点精度有1×1、5×5、10×10、20×20km,范围可单部或多部雷达,时间为每6min1次,产品有原始网格点文本、MICAPS数据格式、等值线图、向量图和网状结构三维图等,网上传输压缩比为90%。     

高空气象探测雷达场强仿真方法及应用研究

利用FEKO产品对高空气象探测雷达场强进行建模,获取相对场强的离散值,研究并比较了双线性内插法、反距离加权法(k=1)和(k=2)、边界平滑的反距离加权法(k=1)和(k=2)5种内插方法计算的高空气象探测雷达在任意方向的相对场强。结果表明:任意方位角和天顶角范围内,双线性内插法计算的高空气象探测雷达场强的拟合度最好;在主瓣区域采用小于等于0.5°,旁瓣区域采用小于等于0.1°间隔的初始场强,仿真结果可以满足高空气象探测雷达模拟训练系统的需求。     

711雷达增添平显200公里档

711雷达平显时有三个距离档,即50公里、100公里和300公里档。当遇到云雨位于雷达站100至200公里之间时,用300公里档固然可以观测,但显示出的回波太小,不便于研究回波的细微结构。因此我们在原来电路基础上增添了200公里档。改机中新添元件少,制作容易。改机后使用方便。     

雷达卫星云图传输软件系统介绍

丰富的雷达卫星产品是预报服务工作中不可或缺的资料,但是产品数据量大,种类多,数据存放位置不一,给决策气象服务、防灾减灾工作带来不便.为了最大限度地发挥雷达卫星资料的准确和及时性作用,经过调研分析,自主开发了基于毕节雷达、昭通雷达及卫星云图资料的图形图像传输系统,该系统设置简单,操作方便,经过反复调试,投入运行以来,系统稳定,传输及时,在气象防灾减灾工作中发挥了重要的作用;该系统有很好的可移植性,可以根据业务需求进行其它数据传输.     

北京与天津CINRAD雷达回波强度对比分析

认识并消除雷达之间存在的回波强度差异对于跨雷达组网应用有重要价值。利用2012年7月北京、天津两部新一代天气雷达CINRAD降水回波强度的体扫资料,在两部雷达等距离剖面附近对观测值差异进行原因分析,从仰角、方位角、距离、地形、时间序列等角度,讨论匹配样本的一致性和差异特征。结果表明:北京、天津雷达工作状态良好,两者未发现系统性偏差,但两者的方位角可能存在1°左右的偏差;平原地区样本的一致性优于山地;除了距离相关因素(有效照射体体积、高度差异等),电磁波传播路径不同,大气云雨的积分衰减和折射影响不同,也是导致样本差异的原因。     

双线偏振多普勒雷达资料质量的定量评估

以中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室的车载C波段双线偏振多普勒雷达2011年在云南洱源的外场观测资料为例,通过雷达质量指数算法将影响雷达资料质量的主要因子——波束展宽、波束遮挡、地物杂波污染、电磁波衰减等,以距离库为单元按0-1的取值范围量化处理,以此对雷达资料质量进行定量评估。其中,质量指数越接近0就表示雷达资料受各因子影响越大,质量越差;质量指数越接近于1,表示雷达资料受各因子影响越小,质量越好。根据该定量评估结果可以直观地了解资料质量受各因子的影响程度及其整体情况,并方便根据不同的应用需要来筛选数据。     

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。     

数字视频积分处理器

美国EEC公司生产的数字视频积分处理器(DVIP)是配备在WSR-74系列天气雷达上的,但也可用于其他型号的天气雷达,只要求雷达能提供对数视频信号和触发脉冲信号。 DVIP是一个独立的装置,可以安装在雷达的主控台上,也可安放在别处。DVIP采用了指数加权积分平均技术,将雷达的对数视频信号进行距离平均和时间平均。进行距离平均的积分库长为1公里或2公里,时间平均的次数为15次或31次,经这样平均后的信号,精度为1db或低于1db。DVIP所能处理的对数视频信号的动态范围大于80db,它可以对从0到450公里范围内的降水信号进行处理,并可对回波信号进行距离订正。     

基于局地预警雷达的县级人影作业指挥模式

传统的人影作业指挥模式受到通信、雷达观测局限等影响,导致催化剂播撒目标区的不确定性,造成作业效果不明显或无作业效果。构建以本站局地预警雷达及新一代多普勒天气雷达为支撑的县级人影业务系统,在本站X波段数字化天气雷达原有程序里增加距离、仰角、方位角、用弹量测算等作业参数,并将作业参数通过光纤传输到作业点的高炮、火箭信息化操作平台,实现高炮、火箭与雷达同步,实现一键操作、准确定位、定点播撒的防雹(增雨)作业,改变传统的人影作业指挥模式,构建以"大雷达预警、小雷达指挥"的人影作业指挥新模式,对提高科学指挥,提高防雹(增雨)作业效果,降低冰雹灾害带来的损失有着重要的意义,在高原山区具有较好的推广应用价值。     

省级气象信息高速局域网设计

省级气象信息高速局域网设计 ,以气象卫星综合应用业务系统为依托 ,采用计算机网络新技术以及国际标准结构化综合布线设计 ,系统具备高可靠性 ,实现文字、数据、声音、图形、图象、视频等多媒体信息的综合传输应用 ,满足全省新一代多普勒天气雷达资料、自动气象站探测资料、电视会议及预报会商系统和气象业务拓展的信息传输需求。1　高速局域网设计需求分析省级气象信息高速局域网设计要求 :系统覆盖新建的气象大楼 ,共设有 8个水平配线间 ,每个配线间有大约 1 0 0个信息点 ,连接到楼层内的网络终端节点 ,为每个网络节点提供 1 0 MB/ 1 0 0…     

“711”雷达增添平显200公里挡的电路

711雷达增添平显200公里挡电路形式各有不同,但都围绕着保证精度,减少元件,调整方便,工作稳定而确定具体电路。我们在参考其它电路基础上,增添的200公里挡电路。经过一年的工作实践证明,电路是可靠的。 要增添200公里挡,需要解决两个问题:一、200公里距离方波。二、200公里锯齿扫描电压。下面就两个问题的解决和在线路上的改动分述如下:     

多普勒天气雷达信息网络服务系统的设计

多普勒天气雷达信息网络服务系统具有较完善的远距离雷达数据传输、数据处理和图像实时显示功能，将雷达站和Web网站捆绑在一起，实现各类观测资料共享及联网服务，便于各层次用户使用。系统用Java类压缩方法和远程调用法建立新的套接字压缩方法，实现网络上大数据量的数据传输。Java语言实现了I／O数据流与网络数据流的单一接口，用Java语言对数据文件压缩，使数据在Internet上快速传输以节省服务器的外存空间。     

广州S波段双偏振雷达数据质量初步分析

广东省已经通过新布设或对CINRAD\SA雷达的升级改造完成5部S波段双偏振雷达的业务运行。受目前双偏振雷达技术水平限制,双偏振雷达偏振量很不稳定,因此偏振雷达资料使用前需要对数据可用性、偏振量的系统偏差等进行初步分析,以保证偏振雷达后续产品的可靠性。使用广州S波段双偏振雷达稳定运行后的2016年7—8月连续观测资料,分析了噪声对零滞后相关系数ρ_HV(0)及差分反射率因子Z_DR的影响和订正效果。结果表明:当SNR小于20.0 dB时,偏振参量ρ_HV(0)和Z_DR的稳定性变差,数据不可用;噪声订正后,数据可用的SNR阈值减小为17.0 dB。进一步分析了经过噪声订正后的Z_DR和Z_H之间的关系,并与雨滴谱反演结果及理论值进行对比。结果表明:广州雷达Z_DR较雨滴谱反演值和理论值均偏小,Z_DR观测值存在系统偏差。结合广州的气候特征,对偏振量系统误差估计的微雨滴法的指数进行了调整,基于此方法分析了Z_DR、初始相位Φ_DP (0)的系统误差随方位角的变化。结果表明:Z_DR系统误差随方位角在-0.29~0.22 dB之间波动,剔除遮挡后的平均偏差为-0.09 dB,与实测Z_DR值和雨滴谱反演值及理论值对比偏小的结论一致,但偏差大小有区别;同时,Φ_DP (0)随方位角有4 °左右的波动。分析还发现Z_DR、Φ_DP (0)系统误差有随时间波动的特征。最后挑选个例对Z_DR进行噪声和系统误差订正后发现,订正后的Z_DR得到改善。这些初步分析和结果对S波段双偏振雷达数据的使用有一定的参考意义。