闽西一次冰雹过程的雷达产品分析

以闽西一次典型冰雹过程为例，对这次冰雹过程的雷达基本反射率和基本速度特征进行了定性分析，对回波强度、回波顶高、强回波核高度、垂直积分液态含水量和多普勒速度等进行了定量分析。通过分析发现了一些冰雹雷达产品的重要指标和判据，这些结论在龙岩市日常的天气预报业务工作中对判断是否为冰雹回波和降雹时段、地点有很好的作用。     

基于中值滤波和小波变换的天气雷达回波图像处理

本文提出了一种中值滤波和小波变换相结合的天气雷达回波图像处理方法,分别从目标回波的视觉角度和统计量的客观角度对处理后图像进行了分析。实验结果表明,本文算法实现了去除回波图像中高斯和脉冲混合噪声的目的,有效的保留了回波图像边缘细节,视觉效果好,层次感较为丰富,处理效果明显优于传统图像处理方法,为自动识别回波种类的研究提供了良好的基础。     

多普勒雷达探测“艾利”台风风场不对称结构

2004年8月25日, “艾利”台风在靠近我国台湾东北部海域后不同于正常路径, 先后发生两次左折, 先是西北转偏西, 再偏西转西南, 这种路径在历史上极为罕见。通过“艾利”台风的雷达观测事实, 从单多普勒雷达和双多普勒雷达均发现在台风前进方向的右前方, 即西北象限风速极值大于其他象限, 进一步证明了“艾利”台风的风场分布遵循波数为1的非对称性, 从位于台风不同象限的福州长乐和厦门两站雷达资料, 以及常规的地面观测、高空探测资料和NCEP数值预报再分析资料都得到证实。研究表明, “艾利”台风处在大陆高压东南侧, 台风外围存在一支7 m/s左右的环境风场引导气流。因此, 西北象限风速极值大于其他象限的不对称分布可能是由环境风场和台风本身两方面共同造成的, 这种不对称分布有利于维持“艾利”台风向西南方向移动。在我国东南沿海地区, 由于单部多普勒雷达不可能同时探测到台风的西北、东北和西南3个象限的风速极值, 而双多普勒雷达或多多普勒雷达联合探测台风, 则可以同时探测到3个象限的风速极值, 根据风速极值可能存在的不对称分布情况来预测台风的路径转折趋势, 因此重视双多普勒雷达或多多普勒雷达联合探测对于提高监测预报水平具有重要的意义。     

Parsivel~激光降水粒子谱仪及其在气象领域的应用

降水粒子特性是大气运动和云内微物理过程的综合结果,在云降水物理及人工影响天气领域有着重要的意义。传统的测量方法不适合对大量数据分析寻找规律,德国OTT公司的Parsivel激光降水粒子谱测量系统可以较好解决自动测量难题。该仪器是以激光测量为基础的粒子测量传感器,采用平行激光束和光电管阵列结合,当有降水粒子穿越采样空间时,自动记录遮挡物的宽度,通过穿越时间计算降水粒子的尺度和速度,根据各种参数的综合信息对降水粒子进行分类,并能够以数字形式显示瞬时降水强度、降水粒子总数、累积降水量、降水时的能见度和雷达反射因子,以图形方式显示降水粒子尺度谱、速度谱、降水粒子分类且自动生成天气现象代码,实现天气现象的自动识别。激光降水粒子谱仪主要用于气象水文观测。在雷达气象学领域可用于Z/R关系的拟合修正,比传统的用雨量筒观测数据拟合效果好得多;由降水粒子谱仪测量雨滴的降落速度,可以对天气雷达垂直向上测量的粒子径向速度谱进行校正。人工影响天气的效果检验一直是一个难题,自然降水粒子谱分布形式与人工催化以后的降水粒子谱型理论上应当具有较大的差别,人工增雨作业降水滴谱变化物理响应和降水强度时间变化响应都有明显的区别。如果能够实时检测到这些差别,就能够充分说明人工催化的有效性。未来如果能够进行联网观测记录区域性降水、降雹,就有充分证据表明人影作业的有效性,在定量化作业效果评估以及灾害损失评估等方面应用潜力巨大。利用该仪器已经对一年的自然降水过程进行了连续观测,并将所获得的降水粒子谱、雨滴浓度值随时间变化状况与卫星反演的云顶有效粒子半径时间变化趋势进行了对比,发现有较好的一致性。     

中小尺度的多普勒径向速度场特征分析

本文选取2003—2005年太原多普勒雷达资料,对中小尺度的多普勒速度场特征进行了深入研究。从逆风区厚度、尺度、强度(速度切变)等方面作了详细地分析,并与相应的回波反射率因子Z及VIL(垂直累积液态水含量)值对照。结果表明:逆风区强度与反射率因子,逆风区厚度与VIL值,逆风区底层流场结构与强回波发展趋势密切相关。而且,绝大部分逆风区出现时间较降水开始时间有1—2 h的提前。     

Three-dimensional simulations of air flow and momentum transfer in partially harvested forests

In order to predict wind loading on trees (canopy height h) in partially harvested forests, it is necessary to characterize air flow and momentum transfer in progressively more complex patterns where groups of trees (or aggregates) are retained. In this study, we used large-eddy simulation to explore the effects of aggregate size, inter-aggregate spacing, and the ratio between the aggregate size and inter-aggregate spacing on air flow and momentum transfer. Forty-five grid points across an aggregate were needed to achieve an adequate level of turbulence. Using grid sizes of h/15 throughout was too viscous for the smaller aggregates. Vertical and horizontal flow deflection by the leading aggregates sheltered some of the downstream aggregates to varying degrees where turbulence increased for subsequent rows. The number of rows of protected aggregates decreased as aggregate dimensions and the space between aggregates increased. A theoretical treatment of time-dependent wind is presented for the lead aggregate and a simulation case is presented for the case of a gust of reduced wind passing through the aggregate pattern. The leading aggregate responded with decreasing moment for decreasing ambient wind speed as predicted by theory. However, downwind aggregates experienced substantial increases in bending moment. The overall results of the disruptive aspects of time dependence agrees with arguments regarding the role of irrotational (potential) flow to this problem. Our treatment of retention pattern design is only a first step and further research suggestions are presented.     

干涉雷达在DEM测量中的精度影响及处理方法

干涉合成孔径雷达 (INSAR)为数字高程模型 (DEM)测量提供了一种新的手段。它具有同时获取三维信息、测量范围广、空间和高程分辨率高等优点。文中首先扼要介绍了干涉雷达的原理 ,然后重点讨论几个影响测量精度的因素及其处理方法 ,如相关、运动补偿、配准、相位展开等。     

城市区域屋顶上与地上的风速和温度特征分析

以低纬的城市昆明为研究对象,利用城内外屋顶上和地上的风速和温度实测资料,分析了研究较少的,做为城市第二热力面的屋顶面附近的风度温特征,变化规律及其与地上的差异,得到了一些有益的结果。     

Interplanetary scintillation observations of interaction regions in the solar wind

Co-rotating interaction regions (CIRs) between fast and slow streams of plasma are a prominent feature of the solar wind. Measurements of interplanetary scintillation (IPS) using the three widely separated antennas of the EISCAT facility have been used to detect the compression regions at the leading edges of interaction regions and to determine the location and velocity of the structure. Observations show that interaction regions have developed as close to the Sun as 25–30 solar radii, a result supported by theoretical modelling which shows that the conditions needed for CIRs to develop exist inside 30 solar radii.