“98.7”武汉市特大暴雨的中尺度分析

使用红外云图、雷达回波、武汉市城区自动雨量站和地面中尺度观测资料，对1998年7月21－22日武汉市历史上罕见的特大暴雨进行了分析。概括了武汉市特大暴雨的时空分布，云图和雷达回波演变特征以及中尺度天气系统。为此后进行武汉市特大暴雨的预报提供有价值的参考依据。     

Statistical distribution of surface elevation for the fourth order nonlinear random sea waves

Based upon the nonlinear model of random sea waves, the statistical distribution of wave surface elevation exact to the fourth order is derived as the truncated Gram-Charlier series,by calculating directly each order moment. The phenomenon found by Huanget al. that the agreement between observed data and investigated series deteriorates much more when the series is kept to λ₈ is explained. The effect of the approximation order on the truncation of series and the determination of coefficients is investigated. For themth order approximation, the derived series is truncated atH _3m-3 with the absence of H_3m-4, and the coefficients ofH _3m-3 andH _3m-6 are connected by a simple algebraic relation. Project supported by the National Natural Science Foundation of China.     

2022年3月14日江西及周边地区冰雹回波特征分析

为更好地开展对江西冰雹天气的监测预警工作,使用MICAPS数据、自动站数据、雷达拼图数据、雷达PUP产品数据、双多普勒雷达反演风场数据、冰雹灾情照片视频和微信冰雹信息反馈等资料,采用天气学、雷达气象学等原理与方法,对2022年3月14日江西及周边省份冰雹回波特征进行分析,结果表明：3月14日,江西及周边省份多地出现冰雹,20个区域站出现≥17.2m·s-1的大风,24个区域站出现≥50.0mm的降水,且雷暴大风和冷空气大风混合出现。200hPa高空出流区、500hPa南支槽和风速切变、850hPa低涡和切变线、地面辐合线和西南倒槽是冰雹天气主要系统;南昌订正后较大的CAPE、较强逆温层、中层干区和低层湿区为冰雹天气发生提供了环境条件。冰雹以超级单体回波为主,有时孤立存在,有时存在于回波群、回波带之中;回波强度≥60 dBz,强回波面积最小≥18km2,最大≥180km2;30～60dBz强回波梯度距离≤6km,具有明显的云砧前伸回波;冰雹回波生命史多数在2h以上。在冰雹回波识别中,垂直积分液态水含量(VIL)是一个很重要的特征。江西冰雹单部雷达VIL在35～60 kg·m-2,雷达拼图上VIL为35～50kg·m-2。在冰雹回波2.5kmCAPPI图上,冰雹回波强度均≥60dBz,最大可达65dBz;在双多普勒雷达反演风场上多数回波中心具有中涡旋结构、侧面辐合风场、南北风场辐合等特征;有些个例风场比较凌乱。上述分析结果为江西冰雹天气的监测预警提供了分析依据。     

Farneback光流法在雷达回波追踪中的应用

本文基于Farneback光流法实现了雷达回波追踪,并选取不同天气类型的雷达资料进行测试评估,结果表明:利用Farneback光流法估算的位移场空间分辨率和准确度均较高,空间分辨率为1 km,风向风速与实况吻合,能清晰刻画出风场中的辐合辐散结构。利用主观对比法和客观指标计算法与交叉相关法(TREC)作对比,表明利用Farneback光流法得到的回波位移场精度优于TREC法,应用前景良好。     

GPM卫星DPR和GMI探测的2018年5月重庆超级单体云团降水结构特征分析

目前人们对超级单体云团降水回波结构的认知仍有限。本文采用GPM (Global Precipitation Measurement)卫星搭载的测雨雷达DPR (Dual-frequency Precipitation Radar)和微波成像仪GMI (GPM Microwave Imager)的探测结果,结合FY-4A静止卫星多通道扫描成像辐射计(AGRI)的热红外10.8μm通道观测结果、探空站的温湿风观测结果及欧洲天气预报中心再分析数据,利用雷达回波剖面和回波反射率因子概率密度随高度分布的方法,分析了2018年5月重庆地区超级单体云团的降水结构特征。结果表明:该超级单体云团由西北向东南运动的冷空气与暖湿空气交汇而引发;超级单体云团内存在对流降水和层状降水等次尺度系统;强降水区位于云贵高原与四川盆地交界处至盆地的西南部;超级单体暴雨云中冰相粒子多;对流降水的回波顶高度超过12 km,且最大回波强度多数位于地面上空4—5 km;对流降水比层状降水拥有更高的降水粒子浓度,而粒子大小却小于后者;对流降水的粒子尺度随着高度下降而明显增大,反映了其明显碰并增长过程。     

多种观测资料在一次弱降水雷暴大风分析中的综合应用

利用多普勒天气雷达、宝坻和西青两部风廓线雷达、天津250m气象铁塔观测资料,结合NCEP再分析资料、探空资料、地面加密自动站和自动站分钟资料,对2014年6月8日发生在天津地区的一次弱降水雷暴大风过程进行分析。结果表明:(1)此次过程属于西北气流型雷暴大风,低层强垂直风切变和较大的温度直减率为雷暴大风的出现提供有利环境条件;(2)此过程共经历弓形回波复合体、阵风锋和单体弓形回波3个阶段,雷暴大风的强度与强回波核伸展高度以及下落时间有关,回波核伸展高度越高,下落时间越短,雷暴大风强度越强;(3)强冷池的快速移动是弓形回波复合体阶段雷暴大风的直接原因,冷空气首先从2.3km高度入侵,10min后地面出现雷暴大风。天津南部具有不稳定能量高值中心,配合地面中尺度辐合线的触发作用导致单体弓形回波阶段雷暴大风;(4)阵风锋阶段上升与下沉气流共存,下沉速度峰值的下传特征较地面雷暴大风的出现提前20min,2km以上的对流层中低层为上升运动。     

Model for the Processing and Estimation of Dual Frequency Echo Sounder Observations in Detailed Bathymetries

The dataset acquired by an echo sounder generally comprises outliers and erroneous measurements which must be automatically processed. The main aim of this research is the development and validation of an algorithm which permits detecting outliers, estimating their real value from data acquired with a multifrequency echo sounder, and verifying the measure according to the desired accuracy. The process considers the nature of the seabed and improves the density and number of lectures without globally compromising the precision, but enhancing it in areas with anomalous measurements. Twenty-nine percent of this type of measurements, which would have been otherwise rejected, have been estimated.     

2014年3.19台州冰雹过程中尺度分析

利用常规观测资料、中尺度自动站数据、新一代单站雷达资料及组网拼图产品、FY 2C红外云图产品及逐6 h NCEP再分析资料,对2014年3月19日发生在浙江台州地区的一次大范围冰雹过程进行了中尺度过程分析。研究表明：（1） 通过环境场条件分析和订正后的探空资料诊断发现：台州地区处于下湿上干层结不稳定,在午后地面温度升高、对流有效位能增加、且0~3和0~6 km垂直风切变较大的情况下有利于出现风雹类强对流天气。（2） 根据触发天气尺度对流系统活动的冷锋移动和演变情况,可以将整个过程分为四个阶段,台州雷雨大风和大范围冰雹过程主要产生于第三阶段。（3） 成熟期根据系统的回波形态可以分为飑线形成、弓形回波、雹暴单体爆发三个阶段,在各时段的自动站要素和雷达产品上均表现出与其他时段显著不同的要素特征。（4） 近地层充沛的水汽、较低的抬升凝结高度,南支槽、北方横槽南摆及高空急流出口区左侧造成的系统性抬升,地面冷锋、中尺度辐合线及地形的触发作用,是飑中系统台州地区爆发加强,从而造成冰雹大风天气的主要原因。(5) 地市级预报员充分利用本地自动站传输的时效性优势,开展中分析补充订正业务能有效提升临近预报的质量。     

暴雨短时定量预报方法

通过对天气雷达实时回波资料客观分析,定义回波强度梯度,对雷达回波随距离的衰减特征作了客观化订正,使探测资料更接近于实际,计算并组建了大量的天气物理学因子,选用常规数理统计模型,建立湖州０￣２小时雨量预报模型,从而定量地作出超短时暴雨预报。     

我省中北部强对流回波地理分布特征

分析我省中北部1997年4～6月强对流回波（≥45dBz）资料,发现我省中北部强对流回波具有明显的地域性、生成源及一定的移动路径等特征,这些特征可成为强对流天气预测之依据。