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。     

闽东北地区夏季对流云特征的初步分析

利用新一代天气雷达资料分析闽东北地区夏季对流云的回波特征。分析表明:多单体合并对流云在生命史、回波高度、强度、尺度等方面都超过了单体对流云,其液态水总量也更大,自然降水条件和人工影响潜力都优于单体对流云,是夏季降水和人工催化的重要云系。分析得到对流云发展的不同阶段、不同高度层辐合辐散特点,为进一步研究夏季对流云结构和降水原理提供科学依据。通过对两个个例的天气形势分析,指出冷空气对对流发展有一定的激发作用。     

基于Open Inventor的地层三维可视化

地震解释成果数据作为三维地层的数据来源,对其进行预处理并插入断层线约束,最终构建成三角网格曲面.利用三维图形软件开发包Open Inventor,在Net平台上采用C#开发语言将建模之后的三角网数据进行三维动态显示.实现了地层数据、断层数据、井数据的综合展示和交互,具备一定的独立性和较好的通用性,可以很好地服务于地质研...     

基于地性线分级的DEM信息量计算方法研究

主要对基于DEM提取的地性线进行信息量的定量分析,探讨地性线的信息量与分辨率、地形单元的关系。这个过程中首先利用河网的自相似理论研究与当前DEM所代表的地貌详细程度相适宜的地性线提取的阈值区间,并讨论此阈值下地性线的分级,以此为基础通过以该分级为权重进行DEM地形信息量的计算。实践证明,这种顾及地性线等级的DEM信息量计算方法能较准确地反映地性线的分布规律和不同等级的要素造成的信息量度量差异。     

高速铁路桥墩偏移整治工程线上监测及结果分析

高速铁路建成运营后,受外部因素的影响,如在桥墩一侧施工、堆载等,会造成桥墩发生偏移,影响线路的平顺性,严重威胁高速铁路行车安全,需对其进行纠偏整治。本文以某城际高铁K19段高架桥桥墩的偏移整治工程为例,在整治期间,对线上监测点和轨道线形监测,根据监测结果指导施工,直至达到纠偏目标。监测结果表明了监测方案的有效性、正确性,能够对施工起到较好的指导作用,且能够为纠偏是否达到目标提供可靠的判断依据。可为类似高速铁路的纠偏整治及线上监测提供良好的参考。     

强台风海鸥登陆期间近地层风特性分析

利用位于海南文昌市的90 m测风塔观测的强台风海鸥多层测风数据,分析了台风海鸥登陆期间近地层风场时空特征、湍流强度、垂直风切变及阵风因子等风场特性,分析结果表明:台风海鸥登陆期间,近地层各高度风速呈现"M"型双峰特征,最大风速出现在台风后风圈;台风过境前后,风向旋转了180°;近地层风速随高度升高而增大,各高度风速垂直切变符合对数和指数规律;粗糙度长度、风廓线幂指数、湍流强度、阵风系数等风场特性与风速呈负相关关系,随着风速的增加而降低;从台风外围至台风眼,粗糙度长度随风速呈现"增大-减小-增大"特征;台风眼内部风速垂直切变剧烈,前后风圈的风速垂直切变较弱;强风区湍流强度较弱,弱风区湍流强度较强;台风风圈的湍流强度随高度增加而减小,台风眼内湍流强度随高度先减小再增加;台风影响各阶段阵风系数随高度升高而减小,各高度层阵风系数遵循指数定律;阵风系数随风速的增大而减小,当风速达到一定强度时,阵风系数随风速变化不明显。     

浙江盛夏一次强对流天气的特征及其成因分析

利用常规气象观测资料、区域自动站加密观测资料、GFS 0.5°×0.5°逐6 h分析场数据,以及多普勒雷达、风廓线、微波辐射计探测资料,对2014年7月26日浙江盛夏一次强对流天气过程的特征及其成因进行了诊断分析,结果表明:此次过程发生在副热带高压边缘,由于高空槽东移过程中带来了弱冷空气的渗透,并有大量不稳定能量积聚,形成了午后"上干冷、下暖湿"这样有利于强对流发生的不稳定层结条件和环境背景场。当低层925 hPa的中尺度辐合线和对流层中层700 hPa的垂直上升运动区相重合时,中尺度辐合线附近在未来6 h内产生了强对流,这对强对流的发生发展具有一定的预报指示意义。宁波中尺度辐合线是由偏南风和东北风辐合而成,同时受沿海和喇叭口地形影响,该辐合线早已存在,之后触发了宁波地区的强对流天气。杭州中尺度辐合线是由于宁波雷暴的地面出流增强了偏东风气流,从而加强了偏东风与环境东北风的辐合,导致了杭州中尺度辐合线的形成,随后在辐合线附近出现了剧烈的对流天气。     

华南区域高分辨率模式中不同雷达回波反演技术方案的比较试验

结合一次比较典型的华南前汛期暴雨过程,对目前常用的几种雷达回波反演技术进行比较,试图得到一种适用于华南区域高分辨率模式的技术方案。首先比较了两种不同的水凝物反演技术对短期降水预报的影响,发现基于暖雨假设构造的经验公式反演得到的云微物理量进行Nudging以后预报降水比实况偏弱,而利用LAPS系统可以反演出高层的固态粒子,这些云粒子通过冰相过程可以产生强度与实况相当的降水。仅仅引入初始场的凝结物只对第一小时降水预报改进比较明显。通过对两种不同的水汽反演技术进行比较,发现1D+3D方法反演得到的水汽场并不适用于高分辨率模式,按该方法调整初始场水汽之后反而导致降水预报效果变差,而根据雷达回波调整水汽饱和的方法却可以有效提高前6小时的降水评分,这种改进主要来自降水漏报现象的减少。总体来说,结合利用LAPS系统反演云物理量以及水汽饱和调整方法是一套比较适合华南区域高分辨率模式的技术路线。     

利用地基微波辐射计资料反演0-10km大气温湿廓线试验研究

实测与模拟的微波辐射计亮温存在偏差,导致基于BP神经网络模型的大气温湿廓线反演精度的降低。研究了一种基于资料订正后的BP神经网络反演大气温湿廓线的方法。首先,基于2014年6月南京江宁探空资料,利用MonoRTM模式,模拟中心频率在22.2GHz~58.8GHz范围内22通道亮温;对比模拟和实测南京站微波辐射计资料,建立实测微波辐射计资料订正模型。然后,以南京地区2011-2013年探空资料为输入,模拟22通道亮温数据,并基于模拟的22通道亮温数据和当地探空资料,利用BP神经网络算法,建立大气温度、水汽密度、相对湿度廓线反演模型。最后,利用构建的订正模型,对2014年7月试验获取的微波辐射计资料进行订正,并将订正后的微波辐射计资料输入BP神经网络反演模型,反演0-10km高度58层的大气温度、水汽密度和相对湿度,对比实际探空资料以及微波辐射计二级产品,评估分析反演效果。实验结果表明：所建的反演模型提高了大气温湿廓线反演精度,大气温度、水汽密度和相对湿度均方根误差范围分别为1.0~2.0K、0.20 ~1.93g/m3和2.5%~18.6%。     

干侵入对我国东部一次强飑线过程的作用分析

利用NCEP/NCAR再分析资料、雷达资料、FY2E卫星资料等,对2014年7月30日至31日发生在我国东部的一次强飑线天气过程进行综合分析,并着重分析了干侵入对此次飑线过程的作用。结果表明：中层阶梯槽引导高层干冷空气向下入侵后叠加在低层暖湿气流之上,增强了大气不稳定,不稳定能量累积;低空切变线促使不稳定能量释放,是此次飑线的重要触发机制。对干侵入的分析结果表明：此次飑线过程中,干侵入来源于高空槽后下沉气流,干侵入底部风场调整使得飑线在移动过程中发生了转向。在飑线发展过程中,干侵入范围扩大、强度增强;干侵入使飑线发生区域上空空气变冷、变干,增强了大气不稳定。干侵入底部的低相当位温空气与飑线内部高相当位温空气混合是飑线长时间维持的重要原因。