GPM卫星和地面雷达对江苏盐城龙卷风强降水估测的对比

为综合评估卫星和天气雷达在2016年6月23日盐城龙卷风期间的强降水过程的降水估测精度,以国家级雨量站观测数据为基准,结合相关系数(CC)、相对误差(RB)、均方根误差(RMSE)以及分级评分指标,利用S波段的天气雷达定量降雨估测产品(RQPE)和全球降水观测计划多卫星融合产品(IMERG_FRCal,IMERG_FRUncal,IMERG_ERCal)进行比较。结果表明,雷达和卫星的累积降水量与雨量站的空间相关性很强(相关系数大于0.9),基本上能捕捉到整个降水过程的空间分布。降水主要分布在江苏省北部,但卫星高估了江苏省东北部强降水中心的降水量;对于小时时序区域平均降水,卫星高估了降水,而雷达低估了累积降水量。综合降水中心区域分析,IMERG的强降水区域降水量与雨量站的时间序列的偏差显著;RQPE在降水峰值达到之前及峰值之后与地面雨量站的变化趋势基本一致,但对降雨量峰值有明显的偏低。RQPE能较为准确地在时间上捕捉到降雨强度的变化趋势,但对于大雨及暴雨的估测能力不佳;RQPE的POD、SCI值都远远高于IMERG, FAR也较小。IMERG几乎未能监测到强降水的发生。总体上,RQPE对此次龙卷风强降水量的估测表现优于3种IMERG产品,特别是在捕捉强降水区域的空间分布方面,但对于强降水的估测能力仍需进一步改善。     

相控阵天气雷达监测预警龙卷风的过程剖析

天气雷达作为龙卷风监测预警的重要手段之一,应用具有超高时空分辨率的X波段双极化相控阵天气雷达系统,较好地捕获并提前预警龙卷风。以2022年6月19日07时发生在广东佛山南海的一次龙卷风为例,详细剖析龙卷生消及雷达监测预警过程。借助雷达智能预警软件,利用X波段双极化相控阵天气雷达的双偏振量和超高时空分辨率数据,实时反演三维风场和分析龙卷碎片(TVS)特征,能够显著提高龙卷风监测预警水平。实例表明,本次成功地提前18分钟预警龙卷,进一步说明了X波段双极化相控阵天气雷达在强对流天气探测方面具有较强的生命力。     

陕西省汛期降水气候异常成因分析及预测

采用1959-2002年陕西省36个代表站汛期(6-9月)降水资料,制作汛期降水空间分布场及变差系数分布场,明确了陕西汛期降水的基本气候特征.通过分析影响陕西汛期典型旱、涝年的主要成因,建立汛期降水预测物理概念模型,为汛期降水旱涝异常预测提供气候背景.用逐步回归统计预测方法,经过物理因子普查,找出与汛期降水相关性好的强信号,建立了10地(市)汛期降水预测模型.     

机载雷达定量测雨中衰减效应的订正研究

星载测雨雷达的应用,必须满足一些主要条件:高的空间分辨率、宽阔的覆盖范围、大的动态降雨测量范围以及精确的点测量等。由于技术条件的限制,满足这些条件的雷达工作在被雨衰减的频率段,因此必须修正由于衰减所导致的误差。对于单波束单频雷达,kZS（衰减系数-雷达反射因子-海表反射率）算法在一个较大的雨强范围内对衰减效应的订正效果较好。本文将kZS应用到在西太平洋进行的国际大型科学考察实验TOGA/COARE中1993年1月和2月间取得机载雷达（和星载雷达频率相近）实测数据,进行雨空间分布的研究,取得了和模拟研究预期相吻合的结果。     

1995年4月19日龙卷风天气分析

1995年4月19日下午，入春以来的突发性强对流天气第三次影响珠江三角洲地区，该雷雨云从雷达回波反映为一块宽15公里，长50公里，厚18～19公里的大厚云块，在雷雨及大风袭击之下，肇庆、江门、南海、佛山、广州、顺德、中山、斗门、惠阳和深圳等地均受波及。据省三防的灾情报告，这次灾害造成29人死亡，500人受伤，6．9万公顷农作物受灾，其中粮食作物43万公顷，经济作物2．6万公顷，有2100多间房屋倒塌，42万间房屋遭受不同程度的损坏。因风、雷、雨、雹袭击，部分电器设备受损，有925条高压电杆、3200条低压电杆被吹倒，在海上作业的一批…     

江西夏季雷电天气热力条件及不稳定指数对比分析

选取2007年夏季两次强度不同的致灾雷电过程进行对比,并将其能量参数与典型历史个例进行比较。结果表明：（1）副高位置、500hPa低槽移速、中尺度辐合系统以及热力结构的差异是导致雷暴强度不同的原因之一;（2）中尺度辐合系统移向鄱阳湖时,对流天气更加剧烈,但对大尺度系统鄱阳湖的阻挡作用不显著;（3）对流层上干下湿的特征越明显,强雷电发生的概率越大;（4）CAPE〉632J/kg,K〉34℃,Si〈0℃,Li〈0℃,TT〉43℃,SSI〉43可以作为江西致灾雷电发生的阈值,超过阈值越多,强对流天气发生的概率越大;（5）能量参数的演变对致灾雷电的潜势预测、强度判别具有较好的指示,夏季对流参数的指示意义较春季更好。     

黄土高原半干旱区异常能量闭合率特征分析

以兰州大学半干旱气候与环境观测站（简称SACOL站）4 a的陆面通量数据为基础,利用普通最小二乘法（OLS）和能量平衡比率（EBR）方法,对能量平衡的异常闭合特征及其与相对垂直湍强（RIw）的关系进行了研究,并进行了能量滞后分析。结果表明,能量过闭合和负闭合现象分别主要发生在白天和夜间,大小遵从正态分布;较大异常闭合产生的原因主要是日出日落时净辐射与地表热通量接近以及降水影响造成湍流通量出现异常大值。一般来说,垂直湍流运动越强,异常闭合越少,闭合度越向1收敛,反之亦然。强湍流或极弱湍流都不利于产生异常闭合,过闭合、负闭合的最适相对垂直湍强RIw约为0.11、0.14。另外,能量支出项的相对滞后也是造成包括负闭合在内的异常闭合的原因之一。剔除湍强较弱的点或将地表热通量G0、感热H、潜热LE相位相对净辐射Rn提前30 min后,异常闭合所占比重减少;月平均EBR法过闭合度降低,OLS法闭合度提高。     

运城市2010年4月13日强霜冻过程分析

利用常规天气资料和数值预报产品,应用天气分析和诊断分析方法,对2010年4月13日运城市出现的近40年最严重的强霜冻天气过程进行分析,并与历史个例进行比较,结果表明,此次过程是在前期升温明显的基础上,有强冷空气在西伯利亚及贝加尔湖堆积并向南侵袭造成的;此次过程亚洲中高纬环流表现为“一脊一槽”型,动力机制为横槽转竖促使冷空气向南爆发;冷空气爆发后,本地上空由强盛的冷平流控制,地面冷高压进入关键区并达到寒潮强度。由于每次强降温发生的环流背景、影响系统及冷空气的强度、发展、移动路径不同,所以造成的降温幅度和影响也不同。在此基础上,总结出强霜冻预报的着眼点。     

一次强雷暴天气分析

对2010年9月13日发生于浙江中部义乌市境内的3个雷暴云团,从大气环流形势、探空资料、云图、雷达资料和大气电场等资料进行分析,认为这次义乌风雹天气是在高空500 hPa副高边缘控制,底层有弱冷空气渗透南下,东部沿海的主导风向由西南风明显转向东南风,垂直风风切变明显条件下发生的;探空资料反映低层湿度相当充沛,中层有明显的干暖盖,层结条件为极不稳定;云图上表现有强对流云团;在雷达图中的3个雷暴云团均有60 dBz以上强度的强回波,回波顶高达14 km以上,垂直累积液态水含量达35 kg/m2以上;大气电场仪的监测有足够强的电场,已超过5 kV/m,一旦有雷暴云经过,将会发生雷击事件;若监测到组合反射率强度、回波顶高、垂直累积液态水含量3者较强且同时跃升特别明显,尤其是垂直累积液态水含量跃升量明显较大(如每个体扫跃升10 kg/m2以上)之时,即可发布强对流风雹或强雷电等天气预警。     

贵阳市一次强雷暴天气环境场分析

从天气学角度出发,对2005年4月28日晚贵阳市区遭受的强雷暴天气进行环境场分析,得出这次强雷暴天气是高原东侧短波槽在低层切变线上扰动生成局地中小尺度气旋形成强烈的对流天气.强雷暴天气产生前地面持续的增温,低层扰动逆温层的存在,使得大气低层积聚大量不稳定能量,同时持续加强的西南暖湿气流为强雷暴天气的发生提供了充足的水汽.