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题名变分回波跟踪算法及其在对流临近预报中的应用试验
被引量：17
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作者
吴剑坤
陈明轩
秦睿
高峰
张宇
闫雪瑾
宋林烨
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机构
北京城市气象研究院
广东海洋大学海洋与气象学院
河北省气象台
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出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期999-1014,共16页
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基金
国家重点研发计划(2018YFC1507504、2018YFF0300102、2017YFC1502104)
国家自然科学基金项目(41575050、41805034)
+1 种基金
北京市科技计划课题(Z171100004417008)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(IUMKY201707)
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文摘
目前业务上0-1 h对流天气临近预报仍旧以客观外推为主,采用不同外推算法,得到雷达回波以及降水的外推临近预报。以业务应用为目标,开展了变分回波跟踪算法在强对流天气临近预报中的应用研究。利用京津冀地区的8部新一代多普勒天气雷达逐6 min雷达组网拼图资料,选取2016-2018年夏季发生在京津冀地区的18个典型对流个例,开展变分回波跟踪算法和交叉相关法的0-1 h临近预报对比试验及检验评估。与传统的交叉相关法相比,变分回波跟踪算法采用变分技术求解雷达回波运动矢量场,在计算中使用两个严格的约束条件,运用迭代法进行求解,其得到的运动矢量场更为准确。结果表明,变分回波跟踪算法优于传统的交叉相关法,得到的30、60 min内雷达回波的形状、位置及强度的外推预报和实况更接近,定量检验评分更高:(1)京津冀地区4次典型对流天气过程临近预报对比试验表明,和交叉相关法相比,变分回波跟踪算法可以更好地预报出未来1 h内雷达回波的位置、形态和强度。(2)通过对18个典型对流个例定量检验,发现当雷达回波强度阈值为35和45 dBz时,无论是30或是60 min外推预报,变分回波跟踪算法的命中率(POD)和临界成功指数(CSI)都明显高于交叉相关法,且虚警率(FAR)更低;分天气类型定量检验发现,绝大多数天气类型,变分回波跟踪算法外推预报效果优于交叉相关法。
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关键词
临近预报
中值滤波
雷达回波
变分回波跟踪算法
交叉相关法
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Keywords
Nowcasting
Median filter
Radar echo
Variational echo tracking method
Tracking radar echoes by correlation method
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分类号
TN9
[电子电信—信息与通信工程]
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题名变分回波跟踪算法在武汉汛期临近预报中的适用性
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作者
庞晶
袁凯
李武阶
李明
刘佩廷
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机构
武汉市气象局
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出处
《中南农业科技》
2022年第2期43-48,共6页
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基金
武汉市气象局短时临近预警预报技术创新团队科研项目(WH202101)。
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文摘
基于变分回波跟踪算法(VET算法)学习模型,利用2021年汛期武汉多普勒天气雷达探测资料和降水资料,讨论其对武汉雷达回波临近预报的预报性能。结果表明,从时间演变来看,随着预报时效的延长,VET算法的预报能力逐步下降,但随着预报时效的延长,降幅和增幅都逐渐变小,48 min后曲线变得非常平缓,不同降水性质之间的差异却逐渐增大。随着回波强度的增加,VET算法的预报能力降低,但其对较强回波的敏感性要强于弱回波。从不同降水强度和降水性质检验来看,VET算法在POD、FAR、CSI均表现为强降水/区域性的预报能力优于弱降水/分散性;不同阈值回波检验上,强降水提升幅度均在23%以上,区域性提升幅度在16.6%~67.7%,表现出VET算法对较强/较大范围回波的预报能力较好。区域性回波和分散性回波案例分析表明,VET算法不仅对回波运动有一定的把握能力,而且对回波强度的变化也有一定的预报能力。因此认为VET算法在武汉地区汛期临近预报中具有较好的适用性。
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关键词
变分回波跟踪算法
雷达回波
临近预报
适用性
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分类号
P456.1
[天文地球—大气科学及气象学]
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