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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被引量：8: 2016年; 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。; 徐道生张艳霞张诚忠钟水新戴光丰陈子通; 关键词：雷达回波反演云微物理水汽

利用WRF 3D-Var同化多普勒雷达反演风场试验研究被引量：3: 2016年; 为了将C波段雷达风场资料更好地应用于数值预报模式中,利用两步变分法反演多普勒雷达风场资料,并处理成标准的常规探空资料,以WRF模式及其三维变分同化系统为平台,针对2013年6月19日发生在天水的一次强暴雨过程进行同化雷达反演风的试验研究.试验结果表明：同化雷达反演风场后,对降水预报的改进能维持12 h,尤其同化雷达反演风场后3～9 h效果非常显著;0～3 h作用不是很明显;9～12 h预报具有一定的正作用.另外,循环同化比同化一次效果好,但并不是同化次数越多越好.因此,同化C波段雷达反演风场后,对降水预报具有一定的正作用.; 杨丽丽王莹杨毅; 关键词：同化雷达 WRF 3D-VAR

等熵位涡揭示的一次强寒潮过程中高层扰动特征被引量：10: 2017年; 采用欧洲中心提供的ERA-Interim每日4次再分析资料,对2016年1月下旬的一次强寒潮事件进行等熵位涡分析。结果表明,此次强寒潮的爆发以动力对流层顶下降、高位涡下传为特征,位涡扰动的强度和时间曲线的转折点对寒潮的酝酿和爆发有指示意义。此次强寒潮过程的冷空气可追溯到欧亚北部的新地岛附近和亚洲东北部的对流层顶,两股具有高位涡的冷空气在贝加尔湖附近合并堆积,在转竖横槽的引导下向南爆发,形成强寒潮。伴随寒潮过程的酝酿和爆发,高位涡强冷空气向下、向南传播,并伴随急流向下伸展。高位涡柱对应强烈发展并下伸的正涡度柱,表明高位涡引起的垂直拉伸导致显著的旋转增强,对应涡后横槽的强烈加深。对流层顶呈现大振幅波动,来自高层的信号较低层出现得更早、更强,在动力对流层顶上的信号比500 h Pa表现得更为清楚。; 吴志彦李宏江赵海军姚丽娜李旭杰; 关键词：强寒潮等熵位涡急流对流层顶

C波段雷达资料在强降水过程中的应用被引量：12: 2016年; 利用甘肃省天水市C波段多普勒雷达资料,选取2013年7月8日和8月1日2次强降水过程,在考虑雷达系统标定偏差的基础上用雷达定量估计降水,对比2次降水过程的雷达反演风场、回波与降水之间的关系,并利用雨水含量守恒方程对回波进行外推,利用反演结果检验发生冰雹和大风等强对流天气过程的预警条件。结果表明:不同降水类型采用不同Z-I关系估计的降水效果明显优于雷达默认的Z-I关系,并且由于C波段雷达回波信号的衰减,在使用前需对观测回波进行衰减订正;2013年7月8日的降水过程为低质心回波降水过程,2013年8月1日的降水过程为高质心回波降水过程,2次降水过程的回波强度与降水范围有很好的对应;对于低质心回波降水过程,外推回波与观测回波位置较为吻合,但强度偏强。对于高质心回波降水过程,外推回波较观测回波位置偏后,且强度偏强;考虑雷达系统标定偏差后,冰雹和短时强降水对应的一些特征量关系符合相关预警条件。; 韩文宇杨丽丽杨毅; 关键词：强降水雷达反演预报预警

一次强对流过程的多普勒雷达反演及预警分析被引量：19: 2014年; 为进一步了解2009年6月5日发生在安徽的一次飑线天气过程的流场结构,本文将两步变分法应用于安徽省合肥多普勒天气雷达资料的风场反演,并利用反演结果检验发生冰雹、大风以及闪电等强对流天气过程的预警条件。结果表明,该次天气过程主要受到东北冷涡的影响,另外高空西北冷气流和地面暖气流以及深层的垂直风切变促进了该次飑线强对流天气的发生;冰雹、大风以及闪电等强对流天气对应的一些特征量关系符合相关预警条件。; 韩文宇杨丽丽杨毅; 关键词：多普勒雷达强对流冰雹闪电预警

一次强雷暴天气与大气环境场的关系分析: 雷电是电荷聚集到一定程度的放电现象,当雷暴云中电荷累积,在地面附近大气就会有相应的感应电场,因此通过大气电场脉冲波形变化,结合雷达回波资料,可以判断雷暴云的发展阶段。本文分析了2010年8月112日陕西省有闪电定位监测网...; 王洁曹继军杨洋高武虎宁凡; 关键词：雷暴大气电场; 文献传递

基于双多普勒雷达及闪电资料分析一次强降水过程被引量：6: 2015年; 为进一步了解多普勒雷达及闪电资料在中小尺度天气系统方面的应用以及降水系统动力结构的研究,利用合肥和阜阳两部S波段多普勒雷达资料,通过两步变分反演法反演双雷达,并采用模糊逻辑算法进行云类型识别,再结合垂直累计液态水含量VIL、降水和闪电分布特征,分析了2010年6月7-10日发生在安徽合肥和阜阳的一次持续性强降水过程。结果表明:此次持续性强降水过程与风场的低层辐合和高层辐散、风场的气旋性旋转以及水平风切变相关;此次降水过程是以层状云降水为主的积云混合云降水;另外,以降水为主的层状云,其闪电频数低且以负闪为主,闪电之后20 min左右出现强降水;此次暴雨的VIL值不是很大,强降水区对应的VIL值基本<3 kg·m-2;云识别结果、降水区、VIL值与雷达回波强度之间的对应关系较好。; 杨丽丽杨毅张廷龙王莹; 关键词：降水反演闪电

时间扩展取样集合卡尔曼滤波同化模拟探空试验研究被引量：2: 2012年; 目前,集合卡尔曼滤波同化预报循环系统主要的计算量和时间都花费在样本成员的预报上,小样本数虽能减少计算量,但样本数过少,特别是当有模式误差时,又会导致滤波发散。为了提高集合卡尔曼滤波同化预报循环系统的效率并减轻滤波发散等问题,开展了基于WRF的时间扩展取样集合卡尔曼滤波同化模拟探空的试验研究,以考察其在中尺度模式中的同化效果。预报时对一组样本数为Nb的样本,不仅在分析时刻取样,同时也在分析时刻前和后每间隔Δt时间进行M次取样,即在没增加预报样本数的情况下,增加了分析样本成员数(Nb+2M×Nb),从而在保证不降低分析精度的前提下,也达到减小集合卡尔曼滤波的计算量的要求。通过一系列试验来检验时间扩展取样的时间间隔Δt及在分析时刻前和后最大取样次数M对同化结果的影响。试验结果表明,当选择合适的Δt和M时,时间扩展集合卡尔曼滤波的同化效果非常接近于样本数为(1+2M)×Nb的传统集合卡尔曼滤波效果,具有一定的可行性。; 杨毅弓中强王金艳刘鑫华; 关键词：同化集合卡尔曼滤波

卫星水汽图像和位势涡度场在一次变性台风暴雨过程中的解译应用被引量：15: 2018年; 利用FY-2E卫星水汽图像、常规气象观测资料和ERA-Interim再分析资料,将高层动力场和水汽图像结合,对山东半岛一次台风和冷空气相关的大暴雨过程进行了解译分析。结果表明:台风北上过程中,槽后冷空气入侵台风环流,涡旋云系与斜压叶状云相结合,低层出现锋生。在卫星水汽图像上,台风的非对称结构表现为涡旋北侧加强的湿上升运动和南侧入侵的干闯入,具有高位涡特征的水汽暗区是活跃的动力干带。高空急流带位于短波槽前叶状云向极一侧边界附近的湿上升区一侧,急流的增强与水汽图像上明暗边界的锐化有关,暴雨区位于动力干带前方的湿上升区和高空急流入口区的右侧。强降水发生时,动力干带引起的高层位涡扰动造成正涡度柱的强烈下伸,与台风主体环流的正涡度柱在暴雨区上空形成相互贯通的涡旋系统。位涡异常区前侧的上升运动与台风环流本身的上升运动叠加,有利于加强对流层暖湿气流的抬升。卫星水汽图像体现了高层天气尺度动力强迫的特征,指示重要动力过程的发展。将卫星水汽图像和高层位涡场结合进行解译,有助于从水汽图像上判别高空动力特征的演变,为台风暴雨监测提供参考信息。; 吴志彦李宏江赵海军丛春华姚丽娜; 关键词：水汽图像位涡高空急流台风解译

一次强雷暴天气与大气环境场的关系分析被引量：19: 2014年; 雷电是电荷聚集到一定程度的放电现象，当雷暴云中电荷累积，在地面附近大气就会有相应的感应电场，因此通过大气电场脉冲波形变化，结合雷达回波资料，可以判断雷暴云的发展阶段。本文分析了2010年8月11～12日陕西省有闪电定位监测网络以来最强的一次雷电天气过程。该过程全省范围内共发生闪电23570次，8月11日单日闪电14470次，整个过程以负闪为主，闪电频数高，同时伴随强降水发生。分析发现，此次强雷电天气过程与大气环境场具有以下对应关系：强雷电的发生与西太平洋副热带高压强盛控制陕西大部分地区且呈东西带状分布、西风槽东移南压关系密切；另外还与潜在对流性稳定度指数、抬升指数、能量场和位势稳定度具有较好的相关性；高雷电密度区域与区域性暴雨的强降水落区有一定的对应关系，但强雷电往往先于强降水出现，雨量最大区域与雷电强度最大区域并不对应。; 王洁杨洋曹继军高武虎宁凡; 关键词：雷暴大气电场

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国家自然科学基金(41175092)

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