0313号台风过程的中尺度雷达回波演变及分析

0313号台风“杜鹃”于9月2日20~23时,在广东中部沿海经历了三次登陆之后,强度迅速减弱,西移进入广西。它造成的雨区分布和一般的台风不太相同,较成片的暴雨区出现在台风的左侧,而中心经过的附近雨反而相对较小。南宁单部雷达回波资料显示过程为一次中尺度的回波团影响系统。在回波平显(PPI)强度场上,3日04时,南宁雷达探测到这个中尺度云团的回波位于桂东南到沿海一带,呈絮状结构,强度中等偏弱。随着回波团的发展,其东缘边界逐渐整齐,一个中尺度的絮状回波团形状已经非常清楚。09时,在回波团的左前方有一长方块回波生成,基本在原地发展,位置少动。中尺度回波团西移与之相接,形成逗点状回波,最大的强度虽然只有35dBz,但在以南宁为中心的60公里内大部分强度为30~35dBz,这种状态一直维持到12时逗点状回波的尾巴消失。在回波平显(PPI)的速度场上,3日07时,速度正负值区间零值线逐渐清晰起来,形状大概呈“S”形,可知风向随高度顺转。低层是西北偏北风,1000m转为东北偏北风了,再往上更是转成了东北风。同时,在正负值区间内各出现了一个速度模糊,通过读取模糊中心数值,可推算出实际径向风速:低层为10.6m.s-1,高层为16.8m.s-1。当PPI强度场回波形状呈逗点状时,速度场的零值线并没有太大的变化。对回波高显(RHI)垂直结构的分析,从06时起,回波呈墙状从测站伸到240km,云顶呈波浪起伏状,但边界整齐,波浪的下方相对强的柱状回波单体高约8500m。同时,溶化层亮带清晰,约位于6000m高度,与当天探空资料的0℃层高度一致,这些都表明云中的对流运动很弱。这种结构特征一直维持到回波团减弱消失。分析了中尺度雷达回波团的生消变化史之后,结合天气图分析,这个回波团的生成和维持与冷空气的活动有关。地面有一条静止锋位于广西西北—东北部,其西侧的偏北气流把冷空气携带南下。925~700hPa均有一温度槽从四川、贵州伸到广西,并向西倾斜。3日08时南宁站探空资料显示:925hPa降温3.4℃,850hPa降温2.8℃。可以看出,台风影响前在广西有一个先期存在的斜压面,来自台风北部的暖湿气流,在这里能加速抬升凝结,降雨较大的区域与三层冷温槽重叠处一致也说明了这一点。最后小结了这个中尺度回波团的主要特征为:(1)生命史较长,从发现生成到减弱消失一共经历了15h;(2)一直与台风(或低压)中心脱离,距离大约有60~120km;(3)自始至终没有明显的水平风的切变和涡旋结构特征,但有西北风和东北风的辐合;(4)强度场显示为絮状结构,垂直剖面中稳定性和对流性混合的特征明显。     

为防大风刮跑 背着石头上学堂

新疆乌鲁木齐市萨尔达坂乡中心学校的老师们每当看着学生被大风刮得摇摇摆摆、背着满满一书包的石头才能勉强来到学校，都忍不住流泪。     

地质雷达在拟建机场隐患调查中的应用

文章结合工程实例，介绍在敦煌机场扩建中采用地质雷达进行古墓不良地质体的勘查，取得明显效果。     

基于ROSE2.0的普洱地区CINRAD/CC雷达冰雹探测算法评估及参数本地化

为提高冰雹探测算法（Hail Detection Algorithm,HDA）产品的可用性,针对2015—2020年普洱地区监测到的22次冰雹个例,利用新一代雷达业务应用软件ROSE2.0对相关雷达基数据进行回放及产品分析,以命中率、虚警率、临界成功指数为指标对HDA算法在普洱地区的识别效果进行评估并给出本地化参数配置方案。结果表明:HDA算法在普洱地区命中率接近100%,但虚警现象非常普遍,使用强冰雹概率（Probability of Severe Hail,POSH）的预警效果优于任意大小冰雹概率（Probability of Hail,POH）,且冰雹尺寸越大POSH虚警的概率越低。进一步使用模拟测评法对POSH算法的适配参数进行分析,发现正确输入降雹日当天的0 ℃层和-20 ℃层高度能有效减少POSH的虚警率及提高临界成功指数;同时使算法预测的最大冰雹直径普遍偏大的情况得到控制,其中,中小冰雹直径偏离百分比减小76.07%,改善效果显著高于大冰雹。此外,增大反射率因子及POSH阈值能有效控制虚警,但也导致漏报次数快速增加,当阈值太大时命中率明显降低,为了保证较高的命中率和临界成功指数,选择Z=50 dBz或POSH=70%为阈值能明显改善HDA算法的识别效果。     

深圳S波段与X波段双偏振雷达在定量降水估计中的应用

双偏振多普勒天气雷达的一个重要应用是进行定量降水估计（QPE）,它可以获得反射率（Z_H）、差分反射率（Z_DR）和差传播相移率（K_dp）这些与降水粒子有关的信息,常用的双偏振雷达降水估计方法有基于Z_H的R（Z_H）、基于Z_H和Z_DR的R（Z_H,Z_DR）、基于K_dp的R（K_dp）和基于K_dp与Z_DR的R（K_dp,Z_DR）这4种。文中利用深圳市S波段和X波段双偏振多普勒雷达探测资料,结合高精度地形数据和雨滴谱仪观测数据,设计了基于双偏振量的定量降水估计方法:首先利用地形数据和雷达地理信息,分析了雷达的遮挡状况,形成了这两部雷达的复合平面扫描仰角信息;随后利用雨滴谱仪观测资料,使用T矩阵方法统计得到了深圳地区的上述4种降水反演方法的参数;最后设计了混合降水反演方法,基于双偏振信号（即K_dp和Z_DR）的强弱,使用不同的降水反演方法进行定量降水估计。基于12个降水个例,利用各反演方法产生的定量降水估计结果与雨量计观测资料比较。结果表明,混合降水反演方法在降水反演的准确度和稳定性上均优于任何一种单一定量降水估计反演方法。基于文中介绍的定量降水估计方法,使用深圳S波段和X波段雷达产生了定量降水估计产品,并与深圳目前业务定量降水估计产品进行对比评估。结果表明,使用本方法产生的定量降水估计产品在准确度和稳定性上要优于目前的业务产品。此外,X波段雷达的定量降水估计产品性能要略高于S波段雷达的定量降水估计产品,这说明高时、空分辨率的X波段雷达可以提高定量降水估计精度。但由于雷达扫描平面内双偏振雷达对融化层和冰区的偏振量观测与降水的关系尚未明确,因此,本方法仅适用于雷达扫描平面内液态降水区。      

黔江CD雷达产品特征及其在短临预警中的应用

通过对2010—2018年黔江雷达资料产品特征进行分析,归纳出短时强降水、冰雹、雷雨大风等强对流天气的部分共同特征,并以此作为雷达自动报警的阈值判据;以雷达基数据为基础,通过对雷达回波进行二值化处理,均值滤波、开启运算、闭合运算,采用区域生长法分离出单个回波联通区域,并对每个回波联通区域的特征进行自动分析计算,实现雷达...     

暴雨多普勒天气雷达回波特征分析及临近预警

对近几年来武汉雷达所观测的典型低涡、梅雨锋暴雨天气过程进行了多普勒雷达观测分析,总结了β尺度暴雨回波系统的基本特征和强降水与诸多因素的关系.分析指出,在短时预报业务中,暴雨回波的识别和预警关键是从整体上要抓住β中尺度暴雨回波系统发生发展的特征,而不是孤立地研究一个对流单体的演变.     

逆风区的回波演变与强对流天气的结构分析

为研究逆风区回波结构的演变与中尺度强对流天气发生发展的关系,分析了2005年4月30日和6月22日在江西省境内有逆风区现象的强对流天气的多普勒雷达回波特征,对逆风区的回波强度与速度的演变进行对比分析后认为：逆风区不仅是暴雨判据,也是强对流天气的判据。逆风区的伸展高度一般较高,有逆风区的存在基本上都伴有剧烈的天气过程,只要逆风区的结构一直存在,强回波的反射率因子就不会减弱。本文提出了一种逆风区的三维结构模型,逆风区回波反映了强对流的生消结构,逆风区实为前方辐合上升、后方下沉的涡管结构,它是认识强对流天气系统三维结构的重要信息。     

杭州湾地波雷达观测的海流数据取样率分析

根据杭州湾口区两台地波雷达5个半月观测的资料,对其中的3 189个有效观测时次的海流数据取样率(CSR)在空间和时间上的变化规律进行了分析,结果表明,在两台雷达波交叉观测的中心区域各测点的地波雷达观测的海流数据取样率高于外围区域,在中心区域海流数据取样率可达98%以上,向外围区域海流数据取样率逐渐平缓递减,到边缘区域海流数据取样率仅在20%以下;地波雷达观测的海流数据取样率有明显的日变化,白天海流数据取样率明显低于夜间;17时海流数据平均取样率达到最低值(约49%),然后很快上升,至02时达最高值(约74%),然后再缓慢下降至17时为止。同时在10时和20时地波雷达观测的海流数据取样率呈现两个相对低值点,可能与人们在这两个时段通讯繁忙所造成的干扰有一定的关系。海流流速对地波雷达观测的海流数据取样率也有较大影响,呈负相关,流速大时海流数据取样率比流速小时的要低,在海流数据取样率大于98%的中心区域,流速和海流数据取样率的相关系数小于-0.8,在海流数据取样率大于60%的区域,流速和海流数据取样率的相关系数小于-0.6,体现明显的相互关联。地波雷达观测的海流数据取样率和潮汐有着每日4次的良好相干,而似乎和风没有显著的关系。希望这些分析对地波雷达以后的推广使用能积累一些经验和参考意见。     

Variation of Radio Refractivity with Respect to Moisture and Temperature and Influence on Radar Ray Path

In this study, the variation of radio refractivity with respect to temperature and moisture is analyzed. Also, the effects of vertical gradients in temperature and moisture on the propagation paths of electromagnetic waves of weather radar are examined for several sites across the United States using several years of sounding data from the National Weather Service. The ray path is important for identifying storm characteristics and for properly using the radar data in initializing numerical weather prediction models. It is found that during the warm season the radio refractivity gradient is more sensitive to moisture gradients than to temperature gradients. Ray paths from the commonly accepted vertical ray path model are compared to a ray path computed from a stepwise ray tracing algorithm using data from actual soundings. For the sample of about 16 000 soundings examined, we find that only a small fraction of the ray paths diverge significantly from those calculated using a ray path model based on the US Standard Atmosphere. While the problem of ray dueting in the presence of a temperature inversion is fairly well known, we identify the presence of a strong vertical moisture gradient as the culprit in the majority of the cases where significant deviations occurred.