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晴空热对流泡的风廓线雷达探测研究 被引量:13
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作者 何平 马颖 +3 位作者 阮征 王迎春 李长河 曹晓彦 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期264-269,共6页
文中将风廓线雷达和无线电-声探测系统探测资料用于边界层晴空热对流探测研究。结合探测事例分析了晴空热对流的演变过程和热对流对上层空气的加热效应。在热对流初期,对流高度逐渐抬高,伴有较强上升速度的热对流泡逐渐升高的现象。在... 文中将风廓线雷达和无线电-声探测系统探测资料用于边界层晴空热对流探测研究。结合探测事例分析了晴空热对流的演变过程和热对流对上层空气的加热效应。在热对流初期,对流高度逐渐抬高,伴有较强上升速度的热对流泡逐渐升高的现象。在热对流旺盛期,热泡合并现象明显,不论是上升还是下沉气流瞬时速度都可以超过1 m/s,可以在约2 km的高度范围内形成一致的上升或下沉运动,并形成闭合环流、周期约1 h。在热对流消退期,对流高度逐渐降低,上升运动变得相对和缓并维持较长时间。在热对流过程中,热泡运动造成气层温度的起伏,热泡与周围温度差可以达到2—4℃。探测结果表明风廓线雷达具有很高的灵敏度,可以探测到晴空热对流泡。并且,风廓线雷达资料具有很高的时间和高度分辨率,可以精细刻画热对流泡的时空分布和演变,配合无线电-声探测系统还可以精确探测热泡温度分布及其对周围温度垂直分布的影响。通过对晴空热对流风廓线雷达探测资料的初步分析,在一定程度上拓展和加深了对热对流泡和边界层热对流运动特征的了解。借助风廓线雷达探测可有效改善低层大气探测,有利于开展低层大气动力与热力过程的数值研究,对于中尺度模式、降水预报的改进等具有重要参考作用。 展开更多
关键词 风廓线雷达 无线电-声探测系统 热对流泡
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夏季两次不同强度暴雨过程的低空急流特征及其作用对比分析 被引量:10
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作者 李青春 程丛兰 +3 位作者 全继萍 陈敏 窦有俊 仲跻芹 《气象》 CSCD 北大核心 2022年第11期1384-1401,共18页
为了揭示北京地区夏季暴雨形成过程中的低空急流成因、结构特征及其作用,利用风廓线雷达测风数据、NCEP/GFS再分析资料(0.5°×0.5°)、国家级地面气象观测站和区域自动气象站小时降水量观测数据,对两次不同天气系统类型和... 为了揭示北京地区夏季暴雨形成过程中的低空急流成因、结构特征及其作用,利用风廓线雷达测风数据、NCEP/GFS再分析资料(0.5°×0.5°)、国家级地面气象观测站和区域自动气象站小时降水量观测数据,对两次不同天气系统类型和强度等级的暴雨过程开展对比分析,得到结论如下:2018年7月16日(简称“7·16”)北京特大暴雨是在副热带高压边缘低空西南急流的影响下形成的,低涡低槽东移发展、低空急流不断加强,加之地形辐合线的影响,为大暴雨的发生提供了极为有利的低空水汽输送、辐合和抬升条件。2019年7月22日(简称“7·22”)北京暴雨是在高空槽前低空急流的影响下形成的,低空急流是由高空急流东移、下传所产生,低空水汽输送和辐合作用相对较小。在两次暴雨过程中的强降水发生前3 h,均出现低空急流强度增大、低空急流最低高度下降、低空急流指数激增、1500 m以下出现明显的垂直风切变并且逐渐增大等特征。在“7·16”暴雨过程中,边界层急流遇到山脉地形触发了对流新生,低空急流、地形辐合线共同作用使对流系统不断发展和组织化,是沿山地区极端强降水形成的关键原因。低空急流特征量(低空最大风速、急流最低高度和低空急流指数)和1500 m以下的垂直风切变大小对强降水的发生具有重要的指示意义。 展开更多
关键词 北京暴雨 低空急流 边界层急流 垂直风切变 地形辐合线 风廓线雷达
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结合毫米波雷达提取降水条件下风廓线雷达大气垂直速度的研究 被引量:10
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作者 黄书荣 吴蕾 +2 位作者 马舒庆 黄兴友 唐英杰 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期823-834,共12页
风廓线雷达主要是利用大气湍流对电磁波的散射作用,在晴空条件下对大气风场等进行探测。在降水天气下,风廓线雷达能同时接收到大气湍流回波和雨滴的散射回波信号,其探测到的回波功率谱中降水信号谱和大气湍流信号谱叠加在一起,使得大气... 风廓线雷达主要是利用大气湍流对电磁波的散射作用,在晴空条件下对大气风场等进行探测。在降水天气下,风廓线雷达能同时接收到大气湍流回波和雨滴的散射回波信号,其探测到的回波功率谱中降水信号谱和大气湍流信号谱叠加在一起,使得大气的运动被雨滴的运动信息所掩盖,给后续的大气风场反演带来误差。而毫米波云雷达在降水天气下仅能探测到云雨粒子的回波而无法探测到大气湍流回波,基于这一差异结合毫米波云雷达资料对风廓线雷达功率谱数据进行订正,剔除其中的降水回波信息,进而获取正确的大气运动垂直速度。通过一次典型弱降水天气过程的雷达资料对该方法进行了可行性验证,并将计算得出的大气垂直速度与传统双峰法提取的大气运动垂直速度及原始风廓线雷达垂直速度进行了对比分析,显示在弱降水天气下该方法能有效消除降水对风廓线雷达垂直速度测量的影响,提高弱降水天气下测速准确率,并且在湍流谱极其微弱的情况下该方法也能准确地获取到大气运动垂直速度信息。但是云雷达回波在降水时会有衰减,虽然是弱降水也会导致在高层距离库上的订正效果变差,故目前只适用于弱降水时低距库处的降水订正。 展开更多
关键词 风廓线雷达 毫米波雷达 降水 湍流 功率谱密度
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Intermittent Clutter Removal Approach for Wind Profiler Data Based on Fractional Fourier Transform
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作者 袁磊 安建平 卜祥元 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2009年第3期318-322,共5页
Through the analysis of the target characteristics and according to the intermittent clutter bursting and short duration characteristics,a new method for the clutter recognition based on the fractional Fourier transf... Through the analysis of the target characteristics and according to the intermittent clutter bursting and short duration characteristics,a new method for the clutter recognition based on the fractional Fourier transform(FRFT)is proposed.This method is predicated on the fact that the FRFT perfectly localizes a chirp signal as an impulse when the angle parameter of the transform matches the chirp rate of the chirp signal.The method involves detecting the presence of the intermittent clutter and correctly estimating its orientation in the time-frequency plane,removing the intermittent clutter in the fractional domain,and completing wind estimation by the power spectrum.By testing the artificial WPR-like signal and data measured from the field,we verify that the FRFT-based method is very effective. 展开更多
关键词 wind profiler radarwpr fractional Fourier transforrn(FRFT) clutter excision
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基于FRFT的风廓线雷达间歇杂波抑制 被引量:1
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作者 秦显贺 周杰 李家强 《雷达科学与技术》 2012年第1期94-98,共5页
风廓线雷达回波信号中的间歇强杂波严重干扰了大气湍流回波信号的识别和频谱估计。为了抑制该类杂波,提出了基于分数阶Fourier变换(FRFT)的杂波抑制方法,该方法利用间歇强杂波在分数阶Fourier频率域的能量聚集特性,通过窄带带阻滤波器... 风廓线雷达回波信号中的间歇强杂波严重干扰了大气湍流回波信号的识别和频谱估计。为了抑制该类杂波,提出了基于分数阶Fourier变换(FRFT)的杂波抑制方法,该方法利用间歇强杂波在分数阶Fourier频率域的能量聚集特性,通过窄带带阻滤波器在分数阶Fourier频率域滤除杂波,且对杂波滤除后的信号进行时域重构进而得到杂波抑制后回波信号的频谱图。与未进行杂波抑制回波信号的频谱图相比,间歇杂波部分被抑制明显。理论及仿真实验结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 风廓线雷达(wpr) 间歇强杂波 分数阶Fourier变换(FRFT) 杂波抑制
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基于风廓线雷达的预报辅助系统算法设计及实现
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作者 李昌昊 邹德龙 +1 位作者 陈贤军 梁晓京 《科技创新与应用》 2020年第29期31-33,36,共4页
文章介绍了基于南宁机场风廓线雷达的预报辅助系统的二次产品模块及相关算法,并对系统各模块的实现方法进行简要描述。本系统基于Javascript+html5框架,采用B/S结构模式,以网页形式显示水平风速的垂直切变空间分布、最大探测高度、水平... 文章介绍了基于南宁机场风廓线雷达的预报辅助系统的二次产品模块及相关算法,并对系统各模块的实现方法进行简要描述。本系统基于Javascript+html5框架,采用B/S结构模式,以网页形式显示水平风速的垂直切变空间分布、最大探测高度、水平风速等值线、垂直风速等值线以及水平风速风羽图等五个模块的产品。本系统界面简洁友好,各类产品列表清晰直观,告警功能可有效提高使用者工作效率。此外,本系统可为专业气象用户预测强对流天气发生、发展及结束提供有力的气象依据,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 风廓线雷达 预报辅助系统 算法设计
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风廓线雷达资料在台风苏拉登陆过程中的应用初探 被引量:26
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作者 汪学渊 李栋 +2 位作者 任雍 陈孝腔 朱会芸 《气象》 CSCD 北大核心 2013年第11期1431-1436,共6页
为了研究风廓线雷达在台风天气过程预报中的作用,对2012年8月2—4日在福建秦屿镇登陆的台风苏拉天气过程统计分析,结果表明:风廓线雷达在台风苏拉登陆期间4 km以上高空有效数据获取率明显提高,确定风廓线雷达的有效探测高度为4.8 km;通... 为了研究风廓线雷达在台风天气过程预报中的作用,对2012年8月2—4日在福建秦屿镇登陆的台风苏拉天气过程统计分析,结果表明:风廓线雷达在台风苏拉登陆期间4 km以上高空有效数据获取率明显提高,确定风廓线雷达的有效探测高度为4.8 km;通过信噪比和垂直速度数据统计分析出台风登陆前后带来间歇性的降雨,而台风眼登陆主要表现为无降水天气,仅有少量的降雨,这一结论进一步在小时降雨量统计中得到验证;通过水平风速数据统计分析出台风登陆前后在有效探测高度内水平风速在25 m·s^(-1)左右,而台风眼登陆水平风速在0~3 m·s^(-1);统计结果与台风登陆物理过程相吻合。 展开更多
关键词 风廓线雷达 苏拉台风 信噪比 垂直速度 水平风速
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2012年7月21日北京地区特大暴雨中尺度对流条件和特征初步分析 被引量:125
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作者 方翀 毛冬艳 +8 位作者 张小雯 林隐静 朱文剑 张涛 谌芸 盛杰 蓝渝 林易 郑永光 《气象》 CSCD 北大核心 2012年第10期1278-1287,共10页
本文利用常规、自动气象站观测资料,卫星、雷达、风廓线探测资料和NCEP再分析资料(1°×1°逐6小时),对2012年7月21日北京地区特大暴雨的中尺度对流条件和对流系统特征进行了初步探讨,结果表明:本次极端强降雨成因主要包括... 本文利用常规、自动气象站观测资料,卫星、雷达、风廓线探测资料和NCEP再分析资料(1°×1°逐6小时),对2012年7月21日北京地区特大暴雨的中尺度对流条件和对流系统特征进行了初步探讨,结果表明:本次极端强降雨成因主要包括非常充沛的水汽,一定的对流不稳定性,对流系统持续的"列车效应",以及低质心高效率的降雨对流系统。低层的切变线和地面辐合线相交的地区,是对流单体初生和强烈发展的区域;根据中层风的风向风速及地面辐合线的位置和走向,可以大致判断对流单体的移动方向及是否存在列车效应。基于静止卫星红外云图和雷达反射率因子资料的中尺度对流系统分析表明该次降水过程存在三个阶段:第一阶段为对流系统强烈发展的前期阶段;第二阶段对流系统发展最为强烈,北京大部分地区出现极端强降雨;第三阶段为北京地区对流和降雨显著减弱阶段。 展开更多
关键词 短时强降雨 列车效应 低质心 垂直风切变 基本反射率 风廓线
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