基于多普勒雷达的火箭增雨作业效果分析

本文选取了2009年8月17日~19日吉林省一次降水过程,针对白山地区火箭增雨作业的效果进行分析。利用白山多普勒雷达,结合自动雨量站数据进行人工增雨效果物理检验分析,对比作业前后雷达回波特征变化及地面降水变化情况,得出此次火箭增雨作业有效。     

2009年四川省飞机人工增雨效果评估

简要介绍了四川省干旱背景,在概述人工增雨效果评估方法的基础上,利用雷达回波和卫星云图反演产品分析了催化作业的物理响应证据,介绍了区域雨量对比的效果评估方法,计算了每次作业的增雨效果,分析了飞机人工增雨作业对抗春、夏旱和增加水库蓄水等过程中发挥的作用。     

一次地面火箭人工增雨作业效果分析

利用多普勒雷达产品及地面密集的区域自动雨量站资料,对2013年9月10日夜间的一次火箭增雨作业进行物理检验和雨量对比分析。结果表明,此次增雨效果明显,相对于自然降水量的增雨效率达20％,为今后清江流域人工增雨效果评估提供了较为科学的方法和思路。     

天气雷达定量估测降水技术在人工增雨效果检验中的应用

为检验人工增雨的作业效果,利用新一代天气雷达定量测量降水的技术获取面雨量资料,采取了非随机统计方法,对比区根据地形相似和时间相似方法选择,统计计算作业影响区和对比区的降水相似程度,建立作业区与对比区的自然降水关系回归方程。分析作业后对比区和影响区的3小时累计降水量的变化,即用作业区的实际雨量减去用对比区雨量计算出的作业区雨量,得出人工增雨作业的效果。结合桂林人工增雨作业的实际,规定各作业区与对比区,检验分析发现,作业影响区和对比区的降水总量有明显差异,多年统计平均,增雨率达到15%左右。雷达定量测量降水资料对人工增雨作业效果的检验有很好的帮助作用。     

辽宁省人工增雨效果检验实施方案设计

根据辽宁省典型降水天气类型,建立了以辽宁沈阳辉山雷达观测站为中心、300 km×300 km范围内的辽宁省人工增雨效果检验试验区,以试验区为依托给出了辽宁省人工增雨效果检验实施方案设计的基本原则和检验方法,提出了增雨作业区域、作业时段与作业效果检验有机结合的新思路,在试验区内随机地选取作业单元与对比单元,以便更好地利用效果检验中的随机化理论。     

鞍山地区利用碘化银焰弹实施人工增雨

首先阐述了碘化银高空成核催化的理论依据,然后应用雷达探测的回波资料就2004年6月18～19日、2008年3月12日2次成功的火箭增雨的个例进行分析,依据人工增雨作业前后多普勒雷达和713数字化雷达PPI/RH的回波演变过程,为碘化银火箭焰弹增雨效果提供了佐证,作业实况演示说明了利用火箭实施人工增雨的有效性;此外,还阐述了利用天气雷达跟踪探测积雨云、适时组织人工增雨作业是一种非常有效的增加云水资源的重要途径,以及利用雷达探测资料检验增雨作业效果是人工影响天气工作中必不可少的重要科学手段之一。     

飞机人工增雨作业影响面积估算方法

在总结前人的经验的基础上,提出抛物线理论评估飞机人工增雨的方法,重点分析了云内微物理特征、高空风场、湍流扩散等方面的影响,分析了催化因子的湍流扩散方面在经验系数中所占的比重,根据飞机人工增雨的一些变量设计了对人工增雨影响效果评估的方法,编写了相应的影响面积评估程序,并对2013年3月25日河南省飞机增雨的实例进行了计算,对飞机人工增雨影响面积进行了估算。结果表明,总结前人所做的工作后,提出飞机人工增雨影响面积的一种新的研究方法,即用VB语言编写程序处理每次飞行的资料,读取飞机作业时不同点的气象资料,另外根据催化剂性质、环境因素、云内微物理特征、雷达回波参数等数据,确定经验系数;依据程序算法,最后估算出每次飞机作业的影响面积。     

商丘市夏季人工增雨作业的技术条件分析

从商丘市夏季天气形势、雷达回波特征、人工增雨作业时段、作业区域等方面,结合增雨作业的时间和效果,分析了适合增雨作业的天气条件、物理条件和雷达回波条件,利用雷达的速度方位风廓线产品预测回波移动影响区域,为最大限度提高作业效果提供依据。     

鹤岗市2007年人工增雨效果的雷达回波分析

利用2007年8月7日下午实施的一次人工增雨作业过程,通过雷达回波的效果检验,来说明高炮和火箭作业的明显效果区别。说明选择作业时机和增雨设备非常重要,它直接影响人工增雨作业的实际效果。     

周口市人工增雨作业效果评估方法

周口市作为河南省产粮大市,近年来干旱频发,因此以抗旱为目的的人工增雨作业量不断加大。为更好地对增雨效果进行评估,对比分析物理检验、数值模拟检验和统计检验3种人工增雨作业效果评估基本方法,综合分析3种方法利弊。结果表明,周口市目前采用的效果评估方法是第3种,即统计检验,具体检验评估方法是随机化过程中的区域随机交叉对比试验方法。详细阐述了该方法的具体实施及计算,并对周口市2016年4月5日一次作业过程进行了科学评估,计算结果表明,此次作业共为周口市增加雨量701万t,增雨效果较为显著。     

山东秋季积层混合云云物理结构个例分析

[目的]分析山东秋季一次积层混合云云物理结构。[方法]综合利用多普勒雷达资料、激光雨滴谱仪观测的雨滴谱资料、L波段探空秒数据以及其他常规资料,分析了2009年8月29日积层混合云云物理结构。[结果]这是一次典型的积层混合云降水过程,主体降水持续10 h,雨强最大为6.5 mm/h,一般雨强3.0 mm/h,雨强随时间有明显的起伏变化。雨滴浓度为5～300个,雨滴谱以双峰和多峰型为主。探空秒数据分析的云垂直结构显示,降水云以冷云为主,暖层发展不充分。多普勒雷达资料分析表明,整个降水过程可以分为4个阶段:降水前期、初始、发展成熟和减弱阶段,不同阶段的回波结构明显不同。[结论]该研究为探讨此次降水机制和人工增雨潜力奠定了理论基础。     

秦岭北麓一次暴雨天气在风廓线雷达资料中的分析

[目的]分析2011年8月15日西安市长安区一次暴雨天气中风廓线雷达资料的变化特征。[方法]利用固定式边界层风廓线雷达资料,根据当地的地理环境,着重分析2011年8月15日西安市长安区一次暴雨天气的降水前和降水期间的风廓线资料,研究降水前和降水期间多普勒雷达图、风廓线资料的变化特征。[结果]对流天气来临前,风的脉动变化较大,水平风在垂直方向上2 000 m左右高度出现正的垂直风速切变,降水前最大探测高度明显升高;长安边界层风廓线雷达可获得时间和空间分辨率较高的风廓线资料,其探测到的水平风场资料可清晰地监测大风天气的发生和变化过程。长安区地处秦岭北麓,地形因素是一个很重要的需要考虑的条件,雷暴大风分布与阶梯地形相一致。[结论]该研究为长安的强对流天气分析提供科学依据。     

鲁西南一次强降水天气过程特征分析(英文)

[目的]分析鲁西南一次强降水天气过程的形成机制。[方法]利用环流形式资料、物理量场资料、雷达回波演变数据以及数值预报检验,对2010年7月16~17日鲁西南一次强降水天气进行分析,探讨此次天气过程的形成机制。[结果]在我国东部环流径向度较大的情况下,蒙古地区高空冷涡分裂冷空气南下,从西侧冲击副高边缘西南气流。冷涡、副热带高压边缘切变线是此次强降水天气过程的主要影响系统,西南急流对暖湿气流的输送为较强降水的产生提供了水汽条件,高低空急流和低空切变线为降水的产生提供了动力抬升作用。[结论]该研究为强降水预报提供一定的参考依据。     

入冬以来最大一次降雪过程的多普勒雷达资料分析

[目的]分析2011年2月26日发生在承德市入冬以来最大的一次降雪天气过程的多普勒雷达回波演变特征。[方法]利用河北省承德市C波段多普勒雷达的反射率因子、径向速度、VWP产品,结合大尺度环流形势,对2011年2月26日发生在承德市入冬以来最大的一次降雪过程进行了分析,初步探讨了强降雪天气过程的多普勒雷达回波演变特征。[结果]降雪回波强度较弱,若有一定范围的30 dBz回波,且稳定少动,就有可能产生强降雪;暖平流加辐合、暖湿空气在低层浅薄的冷垫上爬升是这次降水形成的主要原因;"牛眼"结构的出现、低空急流的存在,为强降水的产生提供了源源不断的水汽;当垂直方向的风向发生改变且出现风速性辐散时,预示降水逐渐减弱并停止;暖平流与切变层的存在,是降水维持的重要原因。中层"ND"区域的出现、任意高度出现西北风预示着降水即将结束。[结论]该研究为强降雪的预报提供理论依据。     

衰减订正技术在C波段雷达降水估测中的应用

[目的]研究衰减订正技术在C波段雷达降水估测中的应用。[方法]应用陕西CINRAD-CB雷达资料,分别采用迭代法和逐库法进行衰减订正试验研究,并进行了逐库衰减订正法在定量降水估测中的应用试验。[结果]衰减订正技术能弥补远距离回波衰减问题。迭代法计算结果最终趋于逐库法,且耗费机时较多,因此,逐库衰减订正技术更适合业务运行。当强回波距离雷达较近时,产生的衰减较明显,衰减订正的应用价值较大。将衰减订正技术应用于定量降水估测,有助于提高降水估测准确率,但要对降水估测计算方案进行细致规划,不同的计算方案对定量降水估测精度影响较大。[结论]该研究为提高陕西省定量降水估测精度提供了依据。     

一次罕见的局地大暴雨动力条件诊断分析

[目的]分析一次罕见的局地大暴雨动力条件。[方法]利用常规资料、地面加密自动站资料、风廓线雷达资料和多普勒雷达资料,对2010年8月3日临沂地区出现的一次强降水、局地大暴雨天气进行分析,探讨产生此次局地大暴雨的动力条件。[结果]这次降水过程主要是受副热带高压边缘的西南气流、西风槽前从中高层向南渗透的小股冷空气和高层（10 km以上）一直维持的东风波等不同尺度、不同高度系统共同作用的结果;大气层结的不稳定是强降水发生的前提,地面辐合、东风波与中高层西北气流的相互作用触发了不稳定能量的释放,副高边缘的西南气流提供了水汽供应。此次降水过程降水时间短、强度大、雨区移动呈现明显的方向性,具有明显的中尺度强对流系统特征,强降水的落区与加密风场辐合汇点的位置非常吻合,可以根据加密风场辐合位置随时间的移动推断下一时刻强降水的落区。风廓线雷达资料与多普勒雷达风廓线产品结合分析可以更准确地反应大气垂直风场结构。[结论]该研究为暴雨预报提供一定的参考依据。     

2010年8月晋城一次大暴雨天气过程分析

[目的]分析2010年8月晋城一次大暴雨天气过程。[方法]利用常规气象资料、自动站资料、多普勒雷达资料、卫星云图等资料,从环流背景、物理量场、卫星云图、雷达回波特征等方面,对2010年8月18～19日发生在山西晋城的一次强降雨过程进行综合分析。[结果]此次暴雨产生于西低东阻的环流场中,是在中低层切变线、低空急流等有利的天气形势下产生的,低层切变、风向辐合均有利于晋城地区附近不稳定空气的抬升,而对流层低层和地面冷空气的入侵是这次对流天气产生的主要触发机制;西南低空急流为暴雨区输送了充沛的水汽,高温高湿为暴雨的发生积蓄了大量的不稳定能量;这次过程的主要降水系统是地面中尺度切变线扰动激发的对流回波单体,对流回波单体在中低空西南气流的引导下,向晋城移动形成列车效应,在晋城地区产生了大暴雨;多普勒雷达资料揭示了此次中尺度暴雨系统的发生、发展、移动的特征;强降水中心位于TBB低值中心后方的梯度大值区内。[结论]该研究为此类短时暴雨的预报、预警提供借鉴。     

2010年7月19日单站暴雨过程分析

[目的]研究2010年7月19日单站暴雨过程。[方法]利用MICAPS常规资料和多普勒雷达回波资料,采用天气动力学诊断方法,对2010年7月19日天津大港气象站的暴雨天气过程进行系统分析。[结果]从物理量诊断分析来看,西南涡、暖切变线提供的动力作用、副热带高压边缘暖湿气流和高低空急流的水汽输送以及大气层结的对流性不稳定,是2010年7月19日暴雨过程产生的主要原因。另外,降水区处在大的水汽通量辐合区内,降水前水汽通量散度有负值中心,有明显的水汽聚集,为此次暴雨提供了较好的水汽条件。[结论]该研究为当地暴雨天气的预报提供了理论依据。     

C波段多极化SAR反演土壤水分研究

[目的]研究不同极化方式下雷达后向散射系数与地表土壤含水量之间的关系.[方法]在分析不同地表微波散射模型基础上,选用合适的植被散射模型结合多极化雷达数据从雷达总的后向散射中去除植被影响,建立土壤后向散射系数与土壤含水量的关系.[结果]拟合HH极化、HV极化雷达观测数据与土壤水分数据,相关系数为HH极化R2=0.552 3,HV极化R2=0.357 9.[结论]微波具有全天候、穿透性以及不受云层影响的独特物理机制,使其在研究大尺度土壤水分反演时效果较好,相比较HV极化,HH极化雷达影像数据更适合干旱区作物植被覆盖地区土壤水分监测.     

新一代天气雷达速度场特征在人工增雨中的应用

大同新一代多普勒天气雷达安装已运行7年,期间,运用多普勒雷达天气资料指导人工增雨作业方面取得了很大进步。通过研究两次大范围稳定性降水的速度场演变情况,得出系统加强、维持、消散的图像特征。这两次降水过程是大尺度天气系统造成的大范围降水回波长时间维持与人工增雨作业共同影响的结果。其速度场具有混合性降水回波特征,并且在增雨催化阶段表现显著,可以作为该地区增雨作业识别增雨催化的时机和潜力区域的辅助指标。