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湖北冷季高架雷暴天气分类及环境参数特征分析
1
作者 苟阿宁 姚雯 +3 位作者 雷彦森 明绍慧 鲁易 魏凡 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期23-32,共10页
利用常规观测资料、加密地面自动站、闪电定位仪和ERA5再分析资料,将2011—2020年湖北冷季91次高架雷暴事件,按照形成机制分为雷雨型、强对流型和雷打雪型3类,并细致归纳了3类事件的时空分布特征、大气环流背景及关键环境参数等特征。(1... 利用常规观测资料、加密地面自动站、闪电定位仪和ERA5再分析资料,将2011—2020年湖北冷季91次高架雷暴事件,按照形成机制分为雷雨型、强对流型和雷打雪型3类,并细致归纳了3类事件的时空分布特征、大气环流背景及关键环境参数等特征。(1)湖北冷季高架雷暴雷雨型最多,强对流型次之,雷打雪型最少。3类型存在明显的时空分布差异,雷雨型主要发生在秋末冬初(11月)和冬末初春(1—2月),强对流型及雷打雪型常出现在早春2月,3月基本以强对流型为主。(2)低槽冷锋、850 hPa切变线及低空西南急流是冷季高架雷暴发生的有利环流背景,近地面为稳定的冷气团控制,逆温明显,西南低空急流沿着锋面逆温层以上的850 hPa附近触发抬升,水汽、上升运动及不稳定层结均出现在850 hPa以上。雷雨型和雷打雪型距离冷锋超过100 km以上,强对流型不足100 km。(3)850 hPa是风场转换的重要层次。强对流型850 hPa露点温度(T_(d850))、K指数、850 hPa与500 hPa温差(ΔT_(85))、850 hPa假相当位温(θ_(se850))、西南急流厚度和强度(I700)、切变线强度(S_(850))最大,中低层(850~700 hPa)垂直风切变(SL78)最小;雷打雪型对水汽和不稳定能量的要求最低,SL78最大。 展开更多
关键词 冷季 高架雷暴 环境参数 箱线图
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偏最小二乘回归在水汽和地面气温多模式集成预报中的应用研究 被引量：6
2
作者 李江峰 蔡晓军 +2 位作者 王文 李倩文 雷彦森 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期404-415,共12页
使用一种新的多模式集成方法偏最小二乘回归(PLS),利用其能完全消除多重共线性的特征来改善比湿和地面气温多模式集成预报的效果。基于TIGGE资料集下的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、中国气象局(CMA)、日本气象厅(JMA)和英国气象局(UKM... 使用一种新的多模式集成方法偏最小二乘回归(PLS),利用其能完全消除多重共线性的特征来改善比湿和地面气温多模式集成预报的效果。基于TIGGE资料集下的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、中国气象局(CMA)、日本气象厅(JMA)和英国气象局(UKMO)4个中心集合预报结果,建立2012年多模式(25°~60°N,60°~150°E)区域24~168 h预报时效(间隔24 h)比湿和地面气温的多模式集成模型,分别使用消除偏差集合平均(BREM)、简单集合平均(EMN)、超级集合预报(SUP)以及偏最小二乘回归(PLS)4种方法对地面气温和水汽多模式集成,利用均方根误差(RMSE)和距平相关系数(cor)来判定多模式集成的效果并且针对性地预报了一次短期寒潮过程。2次预报结果均表明:偏最小二乘回归(PLS)方法的多模式集成效果最好,不但优于4种单一模式而且表现出比其他3种方法更好的预报性能,具有一定的价值以及应用前景。 展开更多
关键词 偏最小二乘回归(PLS) 多模式集成预报 地面气温 比湿
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广东2022年一次强降水的FY-4A观测及闪电特征 被引量：1
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作者 蔡占文 王彤 +2 位作者 朱传林 雷彦森 苟阿宁 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期313-322,共10页
利用FY-4A卫星闪电成像仪LMI、TBB、地基闪电ADTD数据和NCEP-FNL再分析资料等,以2022年5月10日广东一次暴雨过程为例,对两个不同强降水区域对流云团发展演变的观测特征进行了分析。结果表明:中北部清远至九连山南侧的强降水1区属于典型... 利用FY-4A卫星闪电成像仪LMI、TBB、地基闪电ADTD数据和NCEP-FNL再分析资料等,以2022年5月10日广东一次暴雨过程为例,对两个不同强降水区域对流云团发展演变的观测特征进行了分析。结果表明:中北部清远至九连山南侧的强降水1区属于典型的锋面低槽型暴雨,发生在低槽前部冷暖交汇区,珠江口西侧沿海附近的强降水2区则是暖区西南和偏南气流辐合作用的结果。此个例强降水发生前TBB迅速下降,强降水主要位于对流云团TBB低值中心梯度大值区。对流发展初期TBB逐渐下降到230 K以下,TBB变率较前1 h下降幅度可达-15℃以上,局部可达-30℃,对流云团移动前方的闪电对下一时刻对流的发展移动有很好的指示意义,锋面降水中ADTD较LMI提前出现;成熟阶段TBB大范围下降到220 K以下,局部200 K以下,TBB变率减小,维持在0~-10℃,闪电达到峰值,密集闪电随着TBB≤220 K低值区移动。 展开更多
关键词 FY-4A卫星 LMI 强降水 云顶亮温变率
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基于CatBoost算法的长江中游冬季降水相态预报方法研究 被引量：3
4
作者 王珊珊 雷彦森 +4 位作者 方鸿斌 孟英杰 章翠红 刘文婷 李康丽 《气象》 CSCD 北大核心 2022年第9期1153-1161,共9页
利用2000—2014年地面观测资料和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA5再分析资料,选取表征四类降水相态(雨、雪、雨夹雪、冻雨)的温度、湿度、微物理特征的43个特征量,使用精细地形高度订正,利用CatBoost算法开展长江中游降水相态预报方法... 利用2000—2014年地面观测资料和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA5再分析资料,选取表征四类降水相态(雨、雪、雨夹雪、冻雨)的温度、湿度、微物理特征的43个特征量,使用精细地形高度订正,利用CatBoost算法开展长江中游降水相态预报方法研究。结果显示:此方法对雨、雪、冻雨有较好的分类和预报效果。使用精细地形高度预处理后的特征量,能够提高降水相态判别的准确率和空间精细度。雨、雪、冻雨的预报准确率与ECMWF预报产品相比分别提高了9.9%、39.1%、11.1%,但对雨夹雪的改进不明显。 展开更多
关键词 降水相态 Catboost算法 不平衡数据处理
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荆州市一次短时大暴雨的预报预警初探 被引量：1
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作者 文海松 赵卓勋 +3 位作者 张晶晶 魏凡 雷彦森 谭江红 《湖北农业科学》 2021年第24期63-69,共7页
利用实时高空、地面气象观测资料及欧洲ERA-interim再分析资料和雷达资料,对2017年6月9日早晨发生在湖北省荆州市1次局地大暴雨天气过程进行分析。结果表明,此次短时大暴雨在有利的天气环流背景下产生,500 hPa小槽东移叠加鄂北低槽带动... 利用实时高空、地面气象观测资料及欧洲ERA-interim再分析资料和雷达资料,对2017年6月9日早晨发生在湖北省荆州市1次局地大暴雨天气过程进行分析。结果表明,此次短时大暴雨在有利的天气环流背景下产生,500 hPa小槽东移叠加鄂北低槽带动冷平流南下,荆州市处于大尺度梅雨锋云系中。大暴雨由2个对流风暴引起,前1个对流风暴为强降水超级单体风暴。降水过程中雷达回波后部不断触发新的对流单体生成,形成后向传播,利于大暴雨的发生。大暴雨发生前低空急流发展旺盛,探空图上为上干下湿的配置,对流有效位能预报显示能量在1000 J以上,EC细网格资料的预报为预报员短临预警提供参考。高层的强辐散对强降水贡献更大,强降水时段与整层强烈上升运动时段对应较好,强降水时水汽通道存在于边界层925 hPa。雷达资料的分析显示,9日预报产品显示5:00小时降水量最大为78 mm,此时可以考虑发出预警。风暴追踪信息显示,M2超级单体于5:15左右生成,生成时最大反射率强度在50 dBZ以上,垂直液态水含量由25 kg/m^(2)跃增到40 kg/m^(2)以上,冰雹指数及强冰雹指数均出现跃增,此时正是强降水开始阶段,雷达资料综合分析考虑此时若发出短时预警,提前量相对较大,准确性较高。 展开更多
关键词 大暴雨 超级单体 风暴追踪 短时预警 荆州市
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遗传算法优化的BP神经网络在地面温度多模式集成预报的应用研究 被引量：13
6
作者 雷彦森 蔡晓军 +2 位作者 王文 李江峰 李倩文 《气象科学》 北大核心 2018年第6期806-814,共9页
基于TIGGE资料集中的ECMWF、CMA和JMA的数值预报产品,利用加权集成、回归集成和消除偏差集成等线性集成方式与遗传算法优化的BP神经网络(GABP)集成,对我国大部开展地面2 m温度在24 h、48 h和72 h预报时效的多模式集成预报试验。通过对2... 基于TIGGE资料集中的ECMWF、CMA和JMA的数值预报产品,利用加权集成、回归集成和消除偏差集成等线性集成方式与遗传算法优化的BP神经网络(GABP)集成,对我国大部开展地面2 m温度在24 h、48 h和72 h预报时效的多模式集成预报试验。通过对2013年1—6月的预报检验,结果表明:GABP集成预报效果有较大提升,均方误差明显小于各单一模式预报。GABP集成的误差分布在新疆和华北均方误差较大,但是在预报效果改进上GABP集成在西部地区相对单一模式的误差减小更加明显。在进行几种多模式集成方式时,GABP集成相比线性方法预报结果更加精准。对于天气过程个例的预报,GABP集成预报出预报量的变化趋势,预报效果优于单一模式和线性集成预报。无论是较长时间段还是短时间的天气过程,在改进预报效果上GABP集成都起到了最佳的作用。 展开更多
关键词 遗传算法 BP神经网络 多模式集成 温度预报
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