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基于T213集合预报的极端天气预报指数及温度预报应用试验: 本文基于我国T213集合预报系统资料,借鉴欧洲中期天气预报中心极端天气预报指数的数学处理方案,在分析T213模式数据特征的基础上,研究了我国T213集合预报系统极端天气预报指数的数学处理方法,建立了适合T213集合预报模...; 夏凡陈静; 关键词：数学处理概率分布; 文献传递

山东WRF集合概率预报对台风“麦德姆”逐6h精细化预报检验被引量：7: 2016年; 用山东WRF集合预报72h预报时效内逐6h概率预报产品对2014年7月24-26日台风“麦德姆”影响山东期间产生的强降水和大风进行了检验。结果表明：WRF集合对强降水和大风有较好的预报能力，总体预报效果较好。强降水和大风的概率都是初期预报概率偏小，后期预报概率较高，开始和结束时间比实况滞后6-18h，前期漏报率高，后期空报率高，总体来说23日20时的预报优于08时的预报。台风低压中心强度和移动路径与实况基本一致，但移速偏慢。这是导致强降水和大风前期漏报后期空报的主要原因。; 杨晓霞夏凡杨璐瑛; 关键词：台风强降水大风

多源观测数据逐半小时同化对一次区域持续性暴雨的敏感性试验: 2023年; 利用基于WRF模式(Weather Research and Forecasting model)的逐半小时快速更新预报系统,对2020年8月13—14日鲁南一次区域持续性特大暴雨过程进行逐小时同化和逐半小时同化敏感性试验,以探讨高频资料同化应用问题,其中,逐半小时同化敏感性试验方案包括在半点同时同化地面自动气象站(AWS)观测资料和飞机报(AMDAR)资料及分别“拒绝”其中一种同化资料共三种方案。结果发现:半点同时同化AWS资料和AMDAR资料的试验对此次持续性暴雨24 h累计降水和短时强降水预报较逐时同化试验有显著改进作用,说明提高同化频次以提高高频资料的利用率对数值预报有正效果;在半点增加高频资料同化过程中,同时同化AWS资料和AMDAR资料的试验,均比“拒绝”其中一种同化资料的试验准确;“拒绝”同化AMDAR资料的试验比“拒绝”同化AWS资料的试验预报效果差,说明半小时同化试验中AMDAR资料同化起到了更为重要的作用;快速更新循环同化对初始场的改善是一个逐步调整的过程,不同同化资料和频次的试验对分析场的影响各有不同,同时同化AWS资料和AMDAR资料的半小时同化试验初始场与实况最接近;不同同化方案地面要素场高温高湿区相对辐合线的位置不同和高空冷暖空气强弱及配置不同,造成飑线系统的运动方向不同,是导致各试验区域持续性降水落区存在较大差异的主要原因;而飑线系统位置的差异导致其与西南暖湿气流中的新生系统结合程度不同,造成了未来降水强弱的差异。; 肖明静肖明静刘诗军吴炜温晓培刘诗军

雾与能见度数值预报诊断SW方案和FSL方案改进的研究及评估被引量：2: 2020年; 为了提高雾与能见度的预报水平,对业务上常用的两种能见度诊断方案,即Stoelinga and Warner(SW)方案与Forecast Systems Laboratory(FSL)方案的改进进行预报试验,SW方案基于Gultepe方案考虑了液态水粒子数浓度对能见度的影响,FSL改进方案中利用了递减平均法对公式中用到的温度与露点温度进行订正,并用其重新计算公式中的相对湿度。基于山东省气象科学研究所逐时更新循环(hourly update cycle,HUC)业务模式输出结果,从2015—2016年选取10次雾天气过程,并详细分析了2015年11月13—14日这次雾天气过程的预报结果,比较了改进前后各方案对雾与能见度的预报效果,结果显示:在模式预报的雨水含量占总液态含水量比例较大的预报时效,改进后的SW方案对雾与能见度预报效果优于原始方案,在模式预报液态含水量接近0的预报时效,改进前后的SW方案对雾与能见度的预报效果相当;利用订正的温度与露点温度重新计算相对湿度,其平均绝对误差(mean absolute error,MAE)降低明显的预报时段,改进后的FSL方案对雾与能见度的预报效果大大提升。将两种改进后的方案相融合并进行预报试验,结果显示,综合对能见度与雾的预报效果,Combined Visibility(CVIS)方案要优于其他两种改进方案。; 夏凡李昌义刘诗军王夏添; 关键词：能见度

泰山一次强雹暴微物理特征双偏振雷达和雨滴谱观测分析: 2024年; 为了研究雹暴的微物理特征,利用双偏振雷达和雨滴谱仪探测资料,结合粒子相态分类算法,对2020年6月1日发生在泰山的一次降雹天气进行了分析,获得了雹暴云影响泰山站时附近区域雷达参量、水凝物粒子、降水粒子谱分布特征。研究表明:雹暴云前缘开始影响泰山站时,反射率因子(ZH)梯度大值区紧邻泰山站,与差分反射率(ZDR)弧位置大致重合,此处主要为大滴粒子,由上空霰粒子融化形成;雨滴谱为双峰结构,对降水贡献较大的为2~3 mm粒子。当雹暴云主体影响泰山站时,其前侧径向出现三体散射,上空出现悬垂回波,泰山站附近区域主要识别为雹粒子;泰山站南侧出现有界弱回波,该处辐合升运动增强,被ZDR大值半环绕,主要分布大滴与雹粒子,夹杂霰与湿雪粒子;归一化等高频率(CFAD)显示冰相过程增强;-10℃层以下雹粒子主要由-10~0℃层的霰粒子凇附上升气流携带的大滴与中小雨粒子形成,这些粒子无法下落碰并形成尺寸较大的降水粒子,雨滴谱变为单峰结构,对降水贡献最大的为14~16 mm粒子。雹暴云主体离开泰山站,CFAD显示冰相过程减弱,冰晶凇附过冷云滴转化成霰的效率降低,泰山站上空识别出大量的冰晶与干雪粒子,出现层状云降水特征;雨滴谱再次变为双峰结构,第二峰值为2~3 mm粒子,对降水贡献最大。; 夏凡夏凡申高航潘佳文; 关键词：双偏振雷达雨滴谱微物理特征

基于S波段双偏振雷达融化层识别算法的研究被引量：3: 2023年; 基于融化层识别算法(melting layer detection algorithm,MLDA)原理,利用2020年7—8月济南、青岛两部S波段双偏振多普勒雷达体扫数据,进行融化层高度信息识别试验,根据试验结果在MLDA算法中引入径向连续性检验、增加扫描仰角范围与调整判别融化层出现的距离库总数阈值的改进措施,与改进前的MLDA算法进行了对比分析,得到以下结论:MLDA对融化层顶高度有一定识别效果,识别的融化层顶高度的平均绝对误差较大,融化层底高度过低;加入径向连续性检验(简称MLDA-R1)后,识别的融化层顶高度的平均绝对误差明显减小,融化层底对应温度与融化层厚度分布在合理区间,但是遗漏识别的试验数明显增加;在MLDA-R1基础上,扫描区域增加了3.3°仰角(简称MLDA-R2)并调整了判别融化层出现的距离库总数阈值(简称MLDA-R3),融化层遗漏识别的试验数明显减少,同时提高了对融化层高度信息的识别效果;一些降水回波与非降水回波混合的区域会被错误识别为融化层区域,影响MLDA算法对融化层的识别效果,仍需进一步改进。总体来看,改进后的MLDA更适用于我国S波段双偏多普勒振雷达,对雷达水凝物相态分类与定量降水估测等气象现代化业务有一定支撑作用。; 夏凡夏凡张乐坚吴炜

基于双偏振雷达资料的一次强降水超级单体风暴特征分析: 2023年; 基于山东济宁S波段双偏振多普勒天气雷达探测数据,结合探空和地面实况资料,对2021年6月14日发生在山东单县一带的强降水超级单体双偏振参量特征和微物理特征进行了分析。结果表明:环境整层湿度较大,CAPE较强,0℃层高度较高,利于强降水产生,0~6 km具有中等强度垂直风切变,利于超级单体风暴产生与维持。单县超级单体风暴旺盛阶段强度在60~65 dBZ,强中心高度基本位于0℃层高度之下,质心偏低。K_(DP)柱的高度与宽度明显大于ZDR柱,强盛宽阔的上升气流将一定浓度、小的液态粒子带至较高高度并持续较长时间。风暴低层左侧一直存在K_(DP)大值区,同时也存在3°/km以上的K_(DP)高值区,液态粒子浓度较高,最大分钟降水量维持在3 mm以上。风暴低层右侧有明显的入流缺口,有明显的ZDR弧,表现为偏大的液态粒子。环境0℃层高度以上较厚的厚度内含有丰富的液态粒子和冰相粒子,丰富的冰相粒子下降到0℃层高度之下出现明显融化,在低层强切变的“筛选”作用下,风暴右侧入流与下沉气流结合区以大的液态粒子为主,浓度小,降水强度较弱。风暴左侧低层为高浓度液态粒子,从而产生高强度降水。; 李芳刁秀广夏凡刁秀广; 关键词：双偏振强降水

基于垂直温度梯度对WRF-RUC模式山东2 m温度订正研究被引量：7: 2018年; 为了减小观测站实际地形高度与对应模式地形高度的差异给2 m预报温度带来的误差,基于垂直温度梯度设计两种订正方案:第1种方案假定整层大气温度垂直梯度为-0.006 5℃·m-1;第2种方案计算了距离观测站实际地形高度最近的两层模式温度间的垂直梯度。利用两种方案对天气与预报快速跟新循环(简称WRF-RUC)模式2016年10—12月山东逐日2 m预报温度进行订正并对比订正前后的预报效果,对高度差异最大的泰山站2 m预报温度的订正效果进行研究。结果表明:(1)山东大部分观测站的实际地形高度与对应模式地形高度差异较小,导致两种方案订正效果不明显;(2)对泰山站2 m预报温度的订正,第1种方案在预报前期有正效果,在预报后期出现负效果;第2种订正方案在整个预报时段呈现正效果;(3)WRF-RUC模式2 m预报温度存在负的系统偏差,导致第1种方案在预报后期对泰山站2 m预报温度的订正存在负效果,第2种方案有效克服了逆温影响,对泰山站2 m预报温度的订正效果更优。; 夏凡李昌义刘诗军; 关键词：垂直温度梯度

基于ECMWF和华东区域中尺度模式的暴雨预报特征研究被引量：1: 2023年; 为探讨ECMWF、华东区域中尺度模式(简称为CMA-SH9模式)多个时效对夏季(2019年6—8月)暴雨预报特征,采用目标对象检验方法对不同类型影响系统下模式预报的强降水落区面积、位置、形状等进行评价,并对预报难度较大的受西风槽和西太平洋副热带高压(以下简称副高)边缘切变线影响的高空要素场及环流形势场进行了研究。结果表明:ECMWF和CMA-SH9模式对夏季暴雨预报偏小3个量级次数最多,CMA-SH9模式各时效对暴雨及以上降水预报的准确率大多高于ECMWF;ECMWF和CMA-SH9模式对热带气旋与中纬度系统相互作用的暴雨预报最好,其次是冷涡影响,预报较差的是受西风槽及副高边缘切变线影响的暴雨过程;西风槽及副高边缘切变线影响时ECMWF的位势高度场预报略好于CMA-SH9模式,温度的预报500 hPa以上CMA-SH9模式略好于ECMWF,500 hPa以下二者相差不大,相对湿度的预报CMA-SH9模式误差小于ECMWF,且CMA-SH9模式850 hPa的36 h和60 h时效预报误差最小;受西风槽及副高边缘切变线影响的一次暴雨过程中,相对湿度90%及以上落区的预报ECMWF与实况10 mm·h^(-1)降水落区几乎无交集,CMA-SH9模式的预报包含了10 mm降水落区。; 曲巧娜曲巧娜范苏丹盛春岩夏凡; 关键词：暴雨预报

基于贝叶斯方法的冰雹大小识别研究被引量：2: 2023年; 冰雹大小直接影响到产生灾害的程度,针对冰雹大小识别的需求,基于济南和青岛两部S波段双偏振雷达探测的冰雹统计信息建立数据集,获取小冰雹、大冰雹、特大冰雹的雷达水平反射率因子(ZH)、差分反射率(Z_(DR))和相关系数(CC)的概率分布,构建基于贝叶斯方法的冰雹大小识别模型(Hail size discrimination model,HSDM),然后应用两个超级单体雹暴过程进行验证。研究表明:(1)模型识别结果与实况吻合,识别的冰雹大小也符合不同尺寸冰雹散射特性、偏振参量特征及超级单体雹暴动力与微物理特性的分析。(2)冰雹大小的水平分布特征与垂直分布特征符合超级单体雹暴降水粒子筛选机制及冰雹生长机制。大冰雹、特大冰雹主要分布在靠近前侧V型槽口的强回波区;超级单体悬挂回波下侧生成小冰雹,弱回波区上面高梯度的强反射率区主要生成大冰雹、特大冰雹并沿强回波墙落地,小冰雹在远离上升气流一侧降落。(3)靠近上升气流的小冰雹主要分布在Z_(DR)柱、K_(DP)柱及之间区域,大冰雹及特大冰雹主要位于远离Z_(DR)柱的K_(DP)柱另一侧。可结合低于2 km高度的识别结果综合判断强冰雹落地浓度。; 吴举秀胡志群夏凡夏凡; 关键词：贝叶斯方法双偏振雷达

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