南京地区1次大雾过程中的多普勒雷达回波研究

为探讨大雾这种灾害性天气下,新一代多普勒雷达上显示的回波特征以及这种回波的形成机制,以南京地区2007年12月20日1次大雾过程中的多普勒雷达回波为例,利用实际的气象观测资料,对比了折射指数、地面温度、露点温度、水汽压、气压差与回波强度之间的相关性,并探讨了湍流混合作用对回波的影响。结果表明:大雾发生过程中的湍流混合作用引起折射指数的不均匀结构,加之高湿的环境,对多普勒雷达回波有直接影响;通过研究大雾天气下的超折射现象,确定了雾与超折射层之间的关系,对揭示雾与超折射的关系有积极意义。     

吴忠市2次强对流冰雹天气雷达回波特征对比分析

为了提高吴忠市冰雹天气的预报预警及服务能力,本文对2016年7月3日夜间及2018年6月21日2次冰雹天气的多普勒雷达回波强度、径向速度、垂直累积液态水含量、冰雹指数等雷达产品进行对比分析,总结出冰雹天气在吴忠市新一代多普勒雷达产品上的一些指标:回波强度在55 dBZ及以上,最大达到65.5 dBZ,且强回波中心伸展高度较高;在雷达回波速度场可分析有逆风区的存在;垂直累积液态水含量48.0～57.5 kg/m~2,其数值出现持续增大或者突然增大的现象,可以作为冰雹预警的指标之一;冰雹指数产品对冰雹预报有较好的指示作用。     

塔里木垦区一次强冰雹天气过程分析

利用SCRXD-01型X波段全相参多普勒天气雷达资料,对2016年5月30日凌晨塔里木垦区强对流天气过程的天气背景、多普勒雷达回波的强度、径向速度等雷达产品进行分析。雷达连续跟踪观测,回波强度能很好地反映飑线发展变化。结果表明:飑线回波带上,对流单体发展旺盛时,对应的速度场上有逆风区,辐合系统等中小尺度系统存在。对流单体在飑线中发展成熟后,可造成局地冰雹。通过及时科学有效的人影防雹作业,遏制了雷暴单体中冰雹的发展,最大程度降低了强对流天气对农业生产的影响。     

湖北省“8.30”强雷雨天气闪电预报特征分析

利用湖北省闪电定位资料、多普勒天气雷达以及气象卫星的观测资料,从环流背景、系统形成机理、雷达反射率、回波顶高、垂直液态水含量和云图特征等方面,对湖北省2014年8月30—31日的一次强雷雨天气过程进行分析。结果表明,在中尺度对流云团的影响下产生雷雨天气,雷雨天气过程发生时间及区域与雷达强回波形成时间和位置相吻合。当区域回波强度大部分在40 d BZ以上,最大达到45d BZ;回波顶高大部分在9 km以上,最大达到17 km;K指数≥36和垂直液态水含量大部分在6 kg/m2以上,最大达到20 kg/m2时,对强对流天气的雷电预报有明确的指示作用。     

1次沿海槽后冰雹过程的多普勒雷达产品分析

对2004年5月21日发生在江苏沿江苏南的1次冰雹过程的多普勒雷达资料进行了详细分析：结果表明：此次东北低涡形势下的多单体雹暴回波沿槽后西北气流方向移动,移动速度快,产生冰雹时回波强度强,顸高不是很高;在多普勒速度图上表现为在中小尺度范围内的速度梯度大,速度场和强度场的垂直配置提示回波强中心未来位置,冰雹指数产品对强对流天气预报具有很好的指导作用,     

石家庄市一次强对流暴雨天气分析

通过常规天气资料、物理量和雷达回波,对2010年7月31日石家庄市一次强对流天气进行了总结分析。结果发现,此次强对流暴雨发生前副高长时间控制石家庄市,石家庄市连续多天处在高温、高湿的闷热天气当中,对流层存在高度的不稳定状况,850 hPa切变和地面冷锋是触发不稳定能量释放的主要因素,水汽主要来自低层偏南气流的水汽输送。多普勒雷达观测表明,降水回波强度均在35dBz以上,最大回波强度达到55 dBz,回波顶高度超过15 km。     

层状晴空回波在临近预报中应用综述

晴空回波由于强度弱,不易被一般的传统雷达所探测到,所以受探测技术和资料的限制,其研究也不是很多;近年来,随着探测工具的改进,晴空回波也更多地被人们所捕捉,相关的研究也越来越多,但目前的研究大都停留在理论上,将其应用在实际预报工作中的相关文献很少。在我国,随着我国新一代多普勒雷达陆续投入使用,由于它的功率大、灵敏度高,人们在日常业务中观测到越来越多的晴空大气回波。其多普勒雷达速度为日常短时预报提供了重要的预报依据,对春夏秋季节的临近预报具有非常重要的指示意义。如何利用好新一代多普勒雷达的产品,应用晴空回波征兆来对降水、特别是突发性暴雨作出预报就显得非常重要。为此,就晴空回波研究的国内外进展情况作了简单的综述。     

2016年4月27日鄂西北冰雹天气多普勒雷达分析

本文利用襄阳多普勒雷达资料对2016年4月27日鄂西北地区大范围冰雹天气进行分析,这是襄阳雷达建成后首次对大范围冰雹天气进行监测。结果表明,此次冰雹天气是在高空西北气流下发生的,地面有弱冷空气配合。附近探空站显示,0℃层和-20℃高度层分别在3 km和6 km以上,0～6 km垂直风切变达12 m/s,CAPE值>1 000 J/kg。雷达回波显示,降雹天气共分2个时段和2条路线,2次降雹天气有相同点,如最强回波强度达到65 d BZ以上、50 dBZ强回波伸展高度达6 km以上、对应回波顶产品高度达11 km以上、垂直积分液态含水量达40 kg/m2以上等;也存在一些不同,如路线不同、降雹性质不同、云团结构不同等。通过对雷达回波分析可以找出鄂西北降雹天气的一些特点,可以作为今后冰雹天气预报的参考。     

雷电资料在一次强雷暴天气分析中的应用

利用山东省雷电资料配合多普勒雷达多种产品(如基本反射率、径向速度、垂直累积液态含水量等)回波图像及自动站、Micaps资料,采用统计和对比分析的方法,对2008年8月26日青岛地区的雷暴天气过程进行分析,找出闪电活动与雷达强度回波及降水的关系。结果表明,闪电发生频数较雷达回波强度在时间序列上有一定的超前性;在雷达回波发展的不同阶段,闪电发生的位置与雷达强回波位置大多相同,有时偏离;降水回波辐合区,闪电活动相对频繁,这对雷暴等强对流天气过程预警工作有一定的参考价值。     

强对流天气中新一代多普勒天气雷达产品的分析

利用新一代多普勒天气雷达产品对2017年7月26日新巴尔虎左旗阿木古阿郎镇出现冰雹强对流天气过程进行分析。通过多普勒雷达回波强度、径向速度、垂直液态水含量、垂直风廓线、冰雹指数等雷达产品的分析,总结出多普勒雷达产品在强对流天气背景下,多普勒天气雷达产品体现出的一些定量指标及其规律,为今后此类天气的分析总结经验。     

临沂地区冰雹天气的短时及临近预报研究

利用MM5模式模拟结果及多普勒雷达产品对临沂市2009年的3次冰雹天气作分析。结果表明：模式产品中假相当位温、垂直速度、涡度和散度等物理量的局地变化能捕捉到对流天气发生的信号;多普勒雷达中回波强度、回波顶高和液态水含量等产品在预报风暴单体的发展、演变及天气落区时也有很好的参考价值。这2种资料的预报时效不同,在强对流天气的预报、服务工作中有各自的优点,结合使用可以达到更好的预报效果。     

白城市降水雷达回波特征分析

利用白城市多普勒天气雷达探测的回波强度资料,分析了白城地区层状云、积层混合云、对流云、降雪云的回波特征,并讨论了径向速度场代表的环流特征,为进一步发挥天气雷达在防灾减灾中的作用奠定基础。     

2006年7月阳泉市两次致灾冰雹天气过程分析

2006年7月山西省阳泉市出现两次致灾冰雹天气过程。分析了天气预报业务中常用的实际观测资料、卫星云图资料、太原多普勒雷达资料,尝试对同类天气的短时和临近预报进行总结,得出预报指标和可用的概念。经分析发现:夏季午后致灾冰雹发生时,当日08时是典型的降雹环流形势,500 hPa有低于-12℃的冷中心,存在高层干冷,低层暖湿的大气层结,有正的对流有效位能,本地地面总能量达到高能(≥60℃)。当对流云发展时,卫星云图上云顶亮温低于-40℃,多普勒雷达探测到回波强度在45 dBz以上,强回波(≥45dBz)高度在8 km以上,强回波面积≥15 km×15 km,对流回波发展为典型的冰雹云特征,垂直液态含水量(VIL)≥40 kg/m2,强回波对应径向速度场的逆风区(风辐合)或模糊区(风突变引起)。     

2012年9月淮北地区一次强对流天气过程分析

利用多普勒雷达资料,结合云图、自动站等资料,分析了2012年9月19日淮北地区一次强对流天气过程。结果表明,该次过程是在东北冷涡形势背景下产生的,低涡西南有一低槽发展,随着低涡旋转,低槽携带的冷空气向南扩散,加之地面暖低压发展,在不稳定的大气层结中激发产生强对流天气;卫星云图表现为低槽云系上几块对流云团在淮北地区结合并逐渐发展形成MCC云团;徐州新一代多普勒雷达显示,基本反射率因子明显特征为弓形带状回波,雷达回波中反射率因子最大达到60～65dbz,有多个回波核在淮北一带,回波顶高达12～14km,垂直液态水含量达60～70kg／m^2。     

冰雹天气的多普勒雷达产品分析

分析石河子垦区南山一带2007年7月3日强对流冰雹天气过程的多普勒雷达常规产品和导出产品。结果表明,在有利的大尺度条件下,产生的2个中-γ尺度系统直接导致此次石河子市南山一带强对流冰雹天气过程。多普勒雷达回波强度变化、速度场、回波顶高、垂直累积液态水的质量分数对这次强对流冰雹天气具有相当好的临近预警指示意义。     

多普勒天气雷达资料在人工增雨中的应用

气象雷达探测系统在人工影响天气过程中运用非常广泛,通过对云南多普勒雷达资料的分析发现:当回波强度达到30～50dBz,伸展高度达到8km,入流速度和出流速度中心值达到15m/s,垂直累积液态含水量在15kg/m2以上时,是开展人工增雨的最佳时机。作业所需要的弹药数可以通过雷达进行测量其区域的体积、水含量,再根据云层的发展来计算催化剂浓度,这样可以利用最好的自然撒播环境,减少用弹量,是提高增雨效率性价比的重要环节。     

基于运动物体高阶多普勒效应的横向速度估计

目标与雷达存在相对径向运动时回波相位一次项发生变化,产生多普勒效应.多普勒效应广泛用于雷达信号处理.目标横向运动分量不会导致回波相位一次项变化,但会导致回波相位高次项的变化,据此本文提出横向运动物体的高阶多普勒效应及其横向速度的计算方法.高阶多普勒效应与常规多普勒效应配合可以计算任意向平稳运动物体的标量速度.文中给出了计算方法和仿真结果.当目标横向运动速度为900 km/h,且回波信号信噪比大于0 dB时,计算误差小于0.06 %.     

一次雹暴过程的三维数值模拟

利用中国科学院大气物理研究所建立的完全弹性三维雹云数值模式,模拟了2007年7月25日发生在南京市六合县的一次强雹暴过程,分析了风暴的气流场、雷达回波结构、涡度场和含水量等宏观微物理的分布及其演变。通过将模拟结果与多普勒雷达资料进行对比发现,模拟的雷达回波强度及回波顶高与雷达观测资料基本一致。模拟结果表明,在雹云强盛时期,近地面层是以辐散气流为主,中上层是以辐合上升气流为主,气流在顶端转变方向,形成辐散出流;模拟的高含水量中心,对应着雷达回波图上的强回波中心,出现在上升气流最大区附近,动力场与物质场配合得较好。     

一次江淮梅雨锋暴雨的典型性分析

利用多普勒天气雷达及卫星云图资料,对2006年7月1～2日发生在淮北和江淮之间北部地区的梅雨锋暴雨进行分析,阐述该次暴雨的红外卫星云图特征及雷达基本反射率和多普勒径向速度特征,如回波强度、速度场特征等,并通过这些特征分析产生此次暴雨的成因,探讨雷达与卫星资料相结合在梅雨锋暴雨预报中的作用。     

雷达和自动站资料研究风暴演变规律研究

基于利用多普勒雷达以及经过质量控制的地面加密自动资料站,来研究对流回波发展趋势受到地面中尺度辐合的影响。通过对所选取的地区逐时统计数次强对对流天气过程的地面辐合场、累计雨量、雷达回波之间的相互对应情况,并进一步通过使用Shuman-Ssapiro滤波来揭示风暴发展与地面中尺度风场辐合的内在联系,最后用交叉相关方法在基于地面辐合场的基础上对风暴进行外推预报,得到相应的外推及实况回波场的情况以及中心强度上都有良好的对应。