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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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