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风廓线雷达资料质量控制及其同化应用 被引量:35
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作者 张旭斌 万齐林 +2 位作者 薛纪善 丁伟钰 李昊睿 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期159-176,共18页
为更好地同化风廓线雷达观测资料开展了相应的质量控制与同化应用研究。针对2013年5月广东地区13部风廓线雷达的观测数据,采用经验正交函数(EOF)分析方法对其进行质量控制。相比原始观测,经过质量控制的风场提高(降低)了来自时空大(小)... 为更好地同化风廓线雷达观测资料开展了相应的质量控制与同化应用研究。针对2013年5月广东地区13部风廓线雷达的观测数据,采用经验正交函数(EOF)分析方法对其进行质量控制。相比原始观测,经过质量控制的风场提高(降低)了来自时空大(小)尺度的贡献,较好地滤除了小尺度高频脉动,也较好地保留了大尺度平均状态与局地中小尺度系统的共同影响,并且更加接近ECMWF再分析场。此外,还对质量控制后的数据进行了垂直稀疏化。分别计算了质量控制前、后风廓线雷达观测与NCEP6 h预报场的差值,对比差值的特征发现,经过质量控制的数据的观测增量更好地满足了高斯分布与无偏假设。针对一个实际天气个例,基于GRAPES 3D-Var同化系统,分析了质量控制后的风廓线雷达资料对模式分析与预报的影响。试验表明,在循环同化过程中加入风廓线雷达资料可以更好地描述模式初始场低层风场的特征,从而对强降水的位置与强度做出更好的预报。针对2013年5月的批量试验表明,同化风廓线雷达资料使短期降水预报有明显的改善。 展开更多
关键词 风廓线雷达 质量控制 变分资料同化
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南海台风模式TRAMS 3.0的技术更新和评估结果 被引量:12
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作者 徐道生 陈子通 +7 位作者 张艳霞 戴光丰 钟水新 张邦林 陈德辉 吴乃庚 吴凯昕 李昊睿 《气象》 CSCD 北大核心 2020年第11期1474-1484,共11页
在南海台风模式(Tropical Regional Assimilation Model for the South China Sea,TRAMS)2.0版本基础上,从模式分辨率、动力框架、物理过程三个方面进行技术改进,形成了TRAMS 3.0版本。对2017年的台风预报进行评估,结果表明TRAMS 3.0模... 在南海台风模式(Tropical Regional Assimilation Model for the South China Sea,TRAMS)2.0版本基础上,从模式分辨率、动力框架、物理过程三个方面进行技术改进,形成了TRAMS 3.0版本。对2017年的台风预报进行评估,结果表明TRAMS 3.0模式比TRAMS 2.0模式有明显改进,其中72 h的平均路径误差减少了13.6 km(改进幅度为7%),强度预报误差减少了1.2 hPa(改进幅度为10.5%)。另外对于高空气象要素的预报,TRAMS 3.0模式也比TRAMS 2.0有全面的改进。分别对各项技术更新的效果进行敏感性测试,发现提高模式分辨率和更新对流参数化方案对TRAMS 3.0模式中南海台风预报效果的改进贡献最大。 展开更多
关键词 台风模式 水平分辨率 对流参数化
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2020年夏季一次暴雨事件伴随干侵入的位涡及垂直运动诊断分析
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作者 金趁意 张冠舜 龙雨青 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期411-424,共14页
2020年夏季我国长江流域频繁的暴雨事件与中、高纬度高位势涡度(简称位涡)南侵过程有关。基于观测和ERA5再分析资料,本文利用位涡诊断、垂直速度分解以及后向轨迹追踪模拟的方法对7月上旬一次暴雨过程进行了动力学归因研究。结果表明:... 2020年夏季我国长江流域频繁的暴雨事件与中、高纬度高位势涡度(简称位涡)南侵过程有关。基于观测和ERA5再分析资料,本文利用位涡诊断、垂直速度分解以及后向轨迹追踪模拟的方法对7月上旬一次暴雨过程进行了动力学归因研究。结果表明:中、高纬度高位涡的侵入往往伴随干侵入的发生,高位涡南侵与高层槽、脊系统振幅增大及其辐合/辐散过程对位涡的平流有关。动力上,高位涡侵入和低空位涡增强会导致等熵面的倾斜发展,反映在等熵面位移造成的垂直速度分量变化上;高空偏北风沿等熵面的下滑导致下沉垂直运动分量发展,进而形成干侵入过程;相反,偏南风沿等熵面的上升运动会向高层持续输送水汽,水汽抬升凝结导致与非绝热加热相关的垂直速度分量发展,进一步导致抬升运动加强,触发对流起始。对流发生后,强降水引起对流层中、低层的潜热释放,因其垂直分布在低空随高度增加而制造位涡,增强的低涡通过影响等熵面结构和垂直运动促进降水进一步增强,位涡、强降水以及与三个垂直速度分量之间的正反馈机制是长江流域暴雨维持和发展的重要原因。 展开更多
关键词 位涡 暴雨 干侵入 垂直运动 后向轨迹追踪
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Suomi NPP卫星直接广播数据接收和预处理 被引量:5
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作者 张月维 单海滨 《气象科技》 北大核心 2015年第1期53-58,共6页
基于对广州气象卫星地面站风云三号(FY-3)极轨卫星接收系统的深入研究,实现了FY-3接收系统对美国新一代极轨卫星Suomi NPP(National Polar-orbiting Partnership)直接广播数据的兼容接收。给出了FY-3接收系统兼容接收NPOESS(Nation... 基于对广州气象卫星地面站风云三号(FY-3)极轨卫星接收系统的深入研究,实现了FY-3接收系统对美国新一代极轨卫星Suomi NPP(National Polar-orbiting Partnership)直接广播数据的兼容接收。给出了FY-3接收系统兼容接收NPOESS(National Polar-orbiting Operational Environmental Satellite System)卫星的具体方案,重新开发了卫星数据进机分包模块,并将方案成功应用于乌鲁木齐和佳木斯气象卫星地面站。针对卫星数据应用需求,详述了RT-STPS(Real-Time Software Telemetry Processing System)原始遥测数据分包和IPOPP(International Polar Orbiter Processing Package)数据预处理流程,完成了NPP卫星数据L0~L1级的预处理。 展开更多
关键词 气象卫星地面站 NPOESS 广播数据 预处理
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广东记录霾日和统计霾日的气候特征及比较 被引量:2
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作者 伍红雨 郑璟 +1 位作者 翟志宏 王蕾 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期486-493,共8页
利用广东省86个气象观测站1961—2013年记录霾日资料和1981—2013年统计霾日资料,采用线性趋势分析、计算气候趋势系数等统计诊断方法,分析了广东记录霾日和统计霾日的气候特征并进行比较。结果表明:广东统计霾日与记录霾日的年平均分... 利用广东省86个气象观测站1961—2013年记录霾日资料和1981—2013年统计霾日资料,采用线性趋势分析、计算气候趋势系数等统计诊断方法,分析了广东记录霾日和统计霾日的气候特征并进行比较。结果表明:广东统计霾日与记录霾日的年平均分布非常相似,但是统计霾日数比记录霾日数明显增加10-80d。广东霾分布可划分为三个区:(1)多霾区:包括珠江三角洲、北部的南雄、东南部的汕头,年统计霾日40.0-144.5d;(2)一般霾区:包括广东中部偏北的部分地区,年统计霾日20.0-39.9d;(3)少霾区:广东西南部和东部大部分地区,年统计霾日1.0-19.9d。广东年记录霾日和统计霾日均以11d(10a)的速率明显上升,1990年后显著增加,特别是2003年以来上升非常明显,2007年达到最大,但2008年以来逐年波动下降。广东年霾日数增加最明显的区域在珠三角、汕头、南雄等地。1980—2013年的广东平均年记录霾日序列与统计霾日序列的相关系数达0.78,显著相关。分析表明统计霾日比记录霾日总体上更客观合理,并对两者存在差异的原因进行了分析与讨论。 展开更多
关键词 记录霾日 统计霾日 广东 气候特征
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珠江三角洲地区FY-3卫星MERSI影像的大气校正方法研究 被引量:1
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作者 张月维 何全军 黄江 《气象与环境学报》 2015年第2期15-20,共6页
利用广东省86个气象站的观测数据为大气校正简化算法(Simplify Method for Atmospheric Correction,SMAC)提供校正参数,对中分辨率光谱成像仪(Medium Resolution Spectral Imager,MERSI)的250 m分辨率数据进行了大气校正处理研究。通过... 利用广东省86个气象站的观测数据为大气校正简化算法(Simplify Method for Atmospheric Correction,SMAC)提供校正参数,对中分辨率光谱成像仪(Medium Resolution Spectral Imager,MERSI)的250 m分辨率数据进行了大气校正处理研究。通过对各波段反射率直方图、归一化植被指数(Normalized Difference Vegetable Index,NDVI)直方图及气象站反射率的分布特征进行分析,检验SMAC算法进行MERSI数据大气校正的效果。结果表明:大气校正后MERSI各波段反射率区间变宽,站点反射率更接近实际,校正后的NDVI直方图曲线较平滑,NDVI峰值向高值移动,临近日期的NDVI直方图曲线更相近,说明本文采用的大气校正处理方法可得到合理的结果。 展开更多
关键词 大气校正 FY-3卫星 中分辨率光谱成像仪 归一化植被指数
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海雾对沿海地区的影响程度初探——2008年春季两次黄海海雾过程分析 被引量:7
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作者 孙健翔 黄辉军 +2 位作者 张苏平 刘敬武 王倩 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期483-497,共15页
利用多种观测资料、再分析资料和WRF模式,对2008年4月29—30日和5月2—3日两次黄海春季海雾进行对比分析,研究黄海海雾影响沿海地区的因素。分析表明:(1)两次海雾过程均属于平流冷却雾过程。在低层水平方向上,合理的高、低压配置,使气... 利用多种观测资料、再分析资料和WRF模式,对2008年4月29—30日和5月2—3日两次黄海春季海雾进行对比分析,研究黄海海雾影响沿海地区的因素。分析表明:(1)两次海雾过程均属于平流冷却雾过程。在低层水平方向上,合理的高、低压配置,使气流持续地从暖湿海面输送到冷海面上,有利于形成深厚的海雾,进而在海风的作用下影响沿海地区。在垂直方向上,边界层内上干下湿的结构有利于海雾的发展与维持。(2)边界层内稳定持续的逆温层结构,使水汽在逆温层内累积,有利于海雾的发展与维持。雾顶的长波辐射冷却作用以及雾层内适度的湍流有利于海雾的发展与维持;而低层风速增大会引起机械湍流的迅速增长,进而导致海雾消散。(3)海雾影响明显时,对应黄海海域上空的暖平流较强,水汽通量较大,暖湿平流来源于较暖的海面。反之,对应黄海海域上空的暖平流较弱,水汽通量较小,暖湿平流来源于较冷的海面。 展开更多
关键词 海雾 沿海地区 边界层结构 平流输送 数值模拟
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华南冬季气温异常与ENSO的关系 被引量:27
8
作者 伍红雨 潘蔚娟 王婷 《气象》 CSCD 北大核心 2014年第10期1230-1239,共10页
利用1951一2012年华南192个测站逐月气温资料、NCEP/NCAR再分析月资料、NCC的ENSO监测资料,采用相关分析和合成分析等方法分析了华南冬季气温异常与ENSO的关系。结果表明:华南冬季气温对La Nina事件的响应比对E1 Nino事件显著,La Nina... 利用1951一2012年华南192个测站逐月气温资料、NCEP/NCAR再分析月资料、NCC的ENSO监测资料,采用相关分析和合成分析等方法分析了华南冬季气温异常与ENSO的关系。结果表明:华南冬季气温对La Nina事件的响应比对E1 Nino事件显著,La Nina事件当年华南冬季气温以偏低为主,极强La Nina事件对应的华南冬季气温显著偏低,而中部型La Nina事件出现过华南冬季气温显著偏高的情况。当La Nina(El Nino)事件为东部型、Nino区海温异常的峰值月份出现在秋冬季,当年华南冬季气温易偏低(高)。从年际尺度上,当La Nina发生时,在对流层低层激发西太平洋异常气旋环流和北风异常,对应对流层中层北太平洋高压、乌拉尔山高压脊和东亚大槽南段均加强,西太平洋副热带高压减弱,东亚中高纬经向环流明显,冬季风偏强,导致我国大部分地区包括华南冬季气温偏冷,反之亦然。El Nino事件对华南冬季气温的影响具有年代际差异。对应华南冬季气温年代际变化的海温变化明显的区域位于北太平洋,而与ENSO关系不明显。 展开更多
关键词 冬季气温 厄尔尼诺 拉尼娜 海温距平 华南
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1961—2014年广东小时强降水的变化特征 被引量:27
9
作者 伍红雨 李春梅 刘蔚琴 《气象》 CSCD 北大核心 2017年第3期305-314,共10页
利用1961—2014年广东32个气象观测站逐小时降水资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验、功率谱分析、计算趋势系数等统计诊断方法,分析了广东小时强降水在年以及前、后汛期的气候特征及变化。结果表明,广东年、前、后汛期多年平均... 利用1961—2014年广东32个气象观测站逐小时降水资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验、功率谱分析、计算趋势系数等统计诊断方法,分析了广东小时强降水在年以及前、后汛期的气候特征及变化。结果表明,广东年、前、后汛期多年平均小时强降水的次数、强度、降水量和贡献率的空间分布均呈沿海向内陆递减。近54年来,广东平均小时强降水的次数、强度、降水量和贡献率在年以及前、后汛期的时间尺度上均为显著上升的趋势,与同期广东年暴雨次数和年降水变化不明显有明显差异。广东大部分测站小时强降水量均呈增加的趋势,其中珠三角增加最为显著。近54年来广东年和前汛期小时强降水次数存在3.7年和22年、后汛期存在3年左右的显著周期震荡。广东年和后汛期小时强降水次数在1993—1994年发生增加的突变,前汛期小时强降水次数没有突变发生。 展开更多
关键词 小时强降水 变化特征 广东 MANN-KENDALL检验 功率谱分析
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不同类型和强度的厄尔尼诺事件对次年华南前汛期降水的可能影响 被引量:24
10
作者 伍红雨 吴遥 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第5期1081-1095,共15页
根据气象行业标准(QT/T370-2017)对厄尔尼诺事件不同类型的划分结果以及国家气候中心最新颁布的华南前汛期业务监测标准,利用1961~2016年NCEP/NCAR日、月尺度再分析大气环流资料、海表温度资料(ERSST V4)以及华南261个国家气象观测站逐... 根据气象行业标准(QT/T370-2017)对厄尔尼诺事件不同类型的划分结果以及国家气候中心最新颁布的华南前汛期业务监测标准,利用1961~2016年NCEP/NCAR日、月尺度再分析大气环流资料、海表温度资料(ERSST V4)以及华南261个国家气象观测站逐日降水资料,采用相关、合成等方法分析了不同类型、强度的厄尔尼诺事件特征以及与次年华南前汛期的关系,并探讨其海温和大气环流异常特征。结果表明,厄尔尼诺事件的类型、强度对次年华南前汛期降水的影响存在明显差异。中等及以上强度东部型厄尔尼诺事件次年,华南前汛期开汛早、结束晚,前汛期持续时间长、降水多;弱等级的东部型以及中部型厄尔尼诺事件次年则相反。在厄尔尼诺事件次年华南前汛期,中等及以上强度东部型厄尔尼诺相对弱东部型或中部型厄尔尼诺的大气环流存在明显差异。高层西风急流明显加强,中层北半球极涡加强,东亚大槽强,低层菲律宾以东存在反气旋异常环流,华南存在南北风的交汇和水汽辐合加强,有利于华南前汛期降水偏多。 展开更多
关键词 厄尔尼诺事件 类型 强度 前汛期降水 华南
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基于雷达回波外推和中尺度模式预报的短时降水对比分析 被引量:22
11
作者 王丹 王改利 +1 位作者 刘黎平 钟水新 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第3期811-822,共12页
针对2011年夏季北京四次不同类型的降水过程,利用雷达临近预报算法MTREC和中尺度数值预报系统BJ-RUC对不同类型降水的短时预报能力进行了对比分析,并总结了两者的预报性能及特点。结果表明:(1)从降水预报偏差看,对于不同类型的降水预报... 针对2011年夏季北京四次不同类型的降水过程,利用雷达临近预报算法MTREC和中尺度数值预报系统BJ-RUC对不同类型降水的短时预报能力进行了对比分析,并总结了两者的预报性能及特点。结果表明:(1)从降水预报偏差看,对于不同类型的降水预报,在研究的降水时段内,MTREC和BJ-RUC均表现为降水预报偏强。MTREC对四次降水过程的预报偏差较为平稳,而BJ-RUC随过程差异变化较大。(2)从降水预报落区看,MTREC的预报准确性随降水过程差异明显,降水系统范围越大,预报准确性越高。而BJ-RUC总体上表现平稳,对局地对流性降水的预报能力仍然有限。(3)从整体预报性能看,对于0~6 h降水预报,MTREC和BJ-RUC在预报性能上存在交叉点。交叉点的出现时间因降水过程而异,降水范围越大、组织性越强,交叉点出现越晚。 展开更多
关键词 雷达临近预报 数值模式 降水预报 降水检验
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华南前汛期开始日期异常与大气环流和海温变化的关系 被引量:22
12
作者 伍红雨 杨崧 蒋兴文 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期319-330,共12页
利用1961—2012年美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)的再分析资料、NOAA海温资料,CMAP降水资料和华南261个测站降水观测资料,首先分析华南前汛期开始日期(以下简称华南开汛)异常的气候特征,然后采用相关分析、合成分析的方... 利用1961—2012年美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)的再分析资料、NOAA海温资料,CMAP降水资料和华南261个测站降水观测资料,首先分析华南前汛期开始日期(以下简称华南开汛)异常的气候特征,然后采用相关分析、合成分析的方法研究华南开汛异常与3—4月大气环流以及海温变化的关系。结果表明,近52 a来华南开汛具有显著的年际变化特征,但变化趋势不明显。开汛最早出现在1983年3月1日,最晚出现在1963年6月1日,1961—2012年华南平均开汛日期是4月6日。华南开汛主要出现在3—4月,占92.3%。华南开汛与3—4月华南降水相关最显著,开汛偏早(晚),对应华南3—4月降水偏多(少)。华南开汛偏早年,在3—4月,对流层高层副热带西风急流偏强,中层西太平洋副热带高压偏强偏西、低层南支槽偏强,华南上空西南气流偏强;华南开汛偏晚年则相反。华南开汛与3—4月中国南海及周边地区海温显著相关,海温偏低(高)对应华南开汛偏晚(早)。华南开汛偏晚年的海温和大气环流异常比早年显著。 展开更多
关键词 华南前汛期开始日期 降水 大气环流 海温 气候特征
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广州CINRAD/SA雷达双偏振升级及数据质量分析 被引量:7
13
作者 张羽 田聪聪 +1 位作者 黎德波 钟水新 《广东气象》 2018年第4期74-77,共4页
介绍广州CINRAD/SA雷达双偏振升级改造后的主要性能指标,并以观测到的一次层状云降水过程为例,分析了降水强度ZH与差分反射率ZDR、差分相移率KDP的一致性,信噪比SNR与差分反射率ZDR、相关系数CC的关系以及ZDR系统偏差的稳定性,结果表明... 介绍广州CINRAD/SA雷达双偏振升级改造后的主要性能指标,并以观测到的一次层状云降水过程为例,分析了降水强度ZH与差分反射率ZDR、差分相移率KDP的一致性,信噪比SNR与差分反射率ZDR、相关系数CC的关系以及ZDR系统偏差的稳定性,结果表明:弱降水的ZDR和KDP接近于0,随着ZH的增加均呈上升趋势;SNR<15 d B时,ZDR和CC受噪声影响很大,存在明显误差,业务中建议将SNR>15 d B作为双偏振产品的可用阈值;ZDR的系统偏差随时间变化保持稳定,变化幅度<0.2d B;KDP在CC<0.9时没有被计算和显示。 展开更多
关键词 大气探测与仪器 双偏振多普勒雷达 差分反射率 差分相移率
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积云参数化方案中云底质量通量的限制及在高分辨率模式中的应用 被引量:3
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作者 徐道生 陈子通 +2 位作者 钟水新 温焰军 谢东东 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期401-412,共12页
对SAS积云参数化方案中的云底质量通量进行限制并将其应用到华南区域高分辨率模式降水预报中,分别对强对流个例和弱对流个例进行模拟和比较,分析了限制云底质量通量之后的积云参数化方案对模式降水预报的影响,并探讨了不同大小的云底质... 对SAS积云参数化方案中的云底质量通量进行限制并将其应用到华南区域高分辨率模式降水预报中,分别对强对流个例和弱对流个例进行模拟和比较,分析了限制云底质量通量之后的积云参数化方案对模式降水预报的影响,并探讨了不同大小的云底质量通量限制对预报结果的敏感性。试验结果表明,对积云参数化方案进行闭合时采用不稳定能量释放假设要比原来的准平衡闭合假设更适用于中小尺度模式。对积云参数化方案的云底质量通量进行限制以后可以有效地消除对流参数化在高分辨率模式中引起的虚假降水,同时又能够合理地引入一些次网格尺度的弱对流的影响,从而改进模式的降水预报效果。敏感性试验结果表明,随着云底质量通量限制程度的变弱,对流参数化方案对模式降水预报的影响会逐渐增强;在一定大小范围内的云底质量通量限制下,强对流个例的总降水量预报结果对于不同大小的限制不如弱对流个例敏感。对两种不同的云底质量通量限制方式进行比较发现,在云底质量通量较大时完全关闭对流参数化方案可以更有效避免对流参数化引起的虚假降水。 展开更多
关键词 积云参数化 高分辨率模式 云底质量通量
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一次华南超级单体风暴的S波段偏振雷达观测分析 被引量:46
15
作者 王洪 吴乃庚 +1 位作者 万齐林 詹棠 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期92-103,共12页
利用珠海与澳门共建的中国首部S波段业务双偏振雷达探测资料、风廓线资料和地面加密观测资料,对2015年4月20日发生在珠海附近的一次典型华南春季冷锋触发的超级单体风暴的偏振观测特征进行了分析。天气分析表明,风暴发生于地面冷锋和低... 利用珠海与澳门共建的中国首部S波段业务双偏振雷达探测资料、风廓线资料和地面加密观测资料,对2015年4月20日发生在珠海附近的一次典型华南春季冷锋触发的超级单体风暴的偏振观测特征进行了分析。天气分析表明,风暴发生于地面冷锋和低空切变线附近,中等对流不稳定(对流有效位能为1300 J/kg)和较强风垂直切变(0—6 km风矢量差为20 m/s)环境中。环境总理查逊数为18,与中纬度典型超级单体的生成环境接近,风暴相对螺旋度为2.9 s^(-1)。偏振观测分析表明,大雹粒子的翻滚使冰雹区具有水平反射率因子高(>50 dBz)、差分反射率低(-1—0.5 dB)的特点;雨和冰相粒子的混合导致了相关系数的下降(小于0.9);比差分相位观测对冰雹并不敏感(比差分相位与水平反射率因子的线性拟合率仅为0.05)。在混合相粒子和液相粒子的共同作用下,融化层附近存在差分反射率增大、相关系数减小的现象。风暴侧前方下沉气流偏东侧边界(水平反射率因子梯度高值区)存在一条"差分反射率弧"(差分反射率高值区),主要由大雨滴构成,粒子分选机制合理解释了其形成原因。同时,相对较大的环境风使差分反射率弧更加远离(相对北美观测事实)风暴主体。风暴水平反射率因子中心附近存在"差分反射率柱",与大雨滴被上升气流(连续分布的正径向风)带入高层冻结且失去取向稳定而导致差分反射率值迅速减小有关。 展开更多
关键词 双偏振雷达 超级单体 冰雹 差分反射率特征
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多普勒雷达资料同化在“7.21”北京特大暴雨个例中的应用 被引量:28
16
作者 王洪 王东海 万齐林 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期679-696,共18页
基于WRF(Weather Research Forecast)模式和GSI(Gridpoint Statistical Interpolation)同化系统,研究了同化4部多普勒雷达探测资料对"7.21"北京特大暴雨过程中降水预报的改善作用。GSI系统直接同化径向风,而采用云分析的方式... 基于WRF(Weather Research Forecast)模式和GSI(Gridpoint Statistical Interpolation)同化系统,研究了同化4部多普勒雷达探测资料对"7.21"北京特大暴雨过程中降水预报的改善作用。GSI系统直接同化径向风,而采用云分析的方式间接同化反射率。2012年7月20日21时—21日00时(世界时)雷达探测资料同化试验采用30 min循环同化径向风和反射率资料。结果表明,循环同化雷达探测资料改善了短时(0—6 h)和短期(0—24 h)降水预报,ETS评分提高了约0.2。同化反射率资料增加了初始场的水凝物,改善了温度场分布,直接影响了降水的形成,同时还使650—250 hPa位势高度的均方根误差平均降低了8 gpm。直接同化径向风资料对中尺度风场产生了一定影响。ETS评分结果表明:同化反射率资料的效果要优于同化径向风。 展开更多
关键词 GSI系统 多普勒雷达资料 “7.21”北京特大暴雨
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双线偏振雷达资料在数值模式中的应用:模拟器的构建 被引量:20
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作者 王洪 万齐林 +1 位作者 尹金方 丁伟钰 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期229-243,共15页
基于Rayleigh-Gans散射原理构造一个S波段双线偏振雷达模拟器。模拟器考虑了云冰、雪、雨和雹4种水凝物,以水凝物的混合比和数浓度以及水凝物粒子的轴比、相对介电常数、下落倾角为输入量,计算得到水平/垂直偏振反射率因子、差分反射率... 基于Rayleigh-Gans散射原理构造一个S波段双线偏振雷达模拟器。模拟器考虑了云冰、雪、雨和雹4种水凝物,以水凝物的混合比和数浓度以及水凝物粒子的轴比、相对介电常数、下落倾角为输入量,计算得到水平/垂直偏振反射率因子、差分反射率、比差分相位等偏振量。通过二维理想飑线模拟的试验结果表明,模拟器合理地再现了二维理想飑线系统成熟期的主要偏振特征:雹的反射率较高,差分反射率较低(又称Zdr洞);对流云区的Zdr柱;层云区的反射率和比差分相位的0℃层亮带特征;雨滴反射率与差分反射率因子的"雨线"统计特征。利用该模拟器建立了模式变量和偏振雷达观测的联系,有助于未来将偏振雷达观测资料应用于模式预报效果评估及对流尺度资料同化等方面的研究和应用。 展开更多
关键词 双线偏振雷达 水凝物 模拟器 云微物理参数化
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面向资料同化的S波段双偏振雷达质量控制 被引量:12
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作者 王洪 孔凡铀 +2 位作者 Jung Youngsun 吴乃庚 尹金方 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期546-558,共13页
双偏振雷达是强对流天气分析和云微物理研究的重要探测设备,将多普勒天气雷达升级为双偏振雷达是我国未来几年强对流天气监测发展建设的重点计划,而双偏振雷达资料质量控制是其中的关键技术问题。针对国内首批业务布建的广东省S波段双... 双偏振雷达是强对流天气分析和云微物理研究的重要探测设备,将多普勒天气雷达升级为双偏振雷达是我国未来几年强对流天气监测发展建设的重点计划,而双偏振雷达资料质量控制是其中的关键技术问题。针对国内首批业务布建的广东省S波段双偏振雷达网研发建立了一套完整的质量控制技术方案,除了重点解决非气象回波外,还考虑了非标准波束遮挡和径向高频脉动问题。在飑线、暴雨和台风3类华南季风区强天气个例的应用表明,基于模糊逻辑的水凝物分类、偏振量(零滞后互相关系数、信噪比和比差分相位)阈值检查和杂波剔除能有效剔除非气象回波,抑制异常传播波束导致的虚假回波;线性内插较好地弥补了非标准波束遮挡带来的观测缝隙;中值滤波和滑动平均既过滤了偏振观测量在雷达径向的高频脉动,又保留了主要的偏振雷达观测特征。质量控制后的气象回波约占有效观测(反射率因子大于-30 dBZ)的40%,其偏振量取值分别为反射率因子大于5 dBZ、零滞后互相关系数大于0.8和差分反射率为-0.2~4 dB。 展开更多
关键词 双偏振雷达 质量控制 非气象回波
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WRF耦合城市冠层模式对珠三角城市群天气模拟影响的评估 被引量:7
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作者 张艳霞 蒙伟光 +1 位作者 戴光丰 蒋德海 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期935-946,共12页
基于是否耦合城市冠层模式的3个对比试验(无城市冠层模式:W-NUR;单层冠层模式:W-UCM;多层冠层模式:W-BEP),应用WRF模式模拟了珠江三角洲(简称珠三角)地区发生于2011年6月21日午后的一次强降水过程,发现W-UCM、W-BEP试验的模拟结果均优于... 基于是否耦合城市冠层模式的3个对比试验(无城市冠层模式:W-NUR;单层冠层模式:W-UCM;多层冠层模式:W-BEP),应用WRF模式模拟了珠江三角洲(简称珠三角)地区发生于2011年6月21日午后的一次强降水过程,发现W-UCM、W-BEP试验的模拟结果均优于W-NUR试验,但降水落区与实际观测相比仍有差异。为此应用前期10 d(2011年6月11—20日)的模拟结果,通过对珠三角城市群6个站点基本气象要素模拟效果的评估,重点考察了W-NUR及W-UCM试验结果的差异,并对模拟降水存在差异形成的原因进行分析。评估结果表明:无论是W-NUR还是W-UCM,模拟的10 m高度风速普遍偏强,其中W-NUR模拟的平均风速比观测偏强1.61 m/s,W-UCM偏强1.58 m/s;W-NUR模拟的2 m高度温度及温度露点差均较观测偏低,温度平均偏差-1.28℃,温度露点差平均偏差-1.39℃,而W-UCM模拟的温度及温度露点差较观测偏高,温度平均偏差略高0.14℃,温度露点差平均偏高1.12℃。平均偏差及均方根误差分析反映出,温度模拟的误差最小,其次为温度露点差,风速误差最大,而且模拟温度和温度露点差与观测相关性更好,相关系数分别大于0.60和0.50,通过0.001显著性水平检验,而风速的相关性则相对较弱。总体来看,尽管耦合冠层模式后WRF对地面气象要素的预报有所改善,但模拟的10 m高度风速仍然偏强。就21日强降水过程的模拟来说,由于偏北风偏强造成切变线南压可能是模拟降水落区偏南的一个原因。 展开更多
关键词 城市冠层模式 地面气象要素 数值模拟 影响评估
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珠三角地区闪电活动与大气化学污染的关系 被引量:3
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作者 杨兆礼 万齐林 +3 位作者 吴兑 廖菲 黄辉军 毛伟康 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期947-954,共8页
研究了以广东省东莞站为代表的珠江三角洲(简称珠三角)地区及作为对比的粤西遂溪站为代表的海边地区降水样品的化学成分与闪电活动间的关系,分析了珠三角地区污染源对降水化学成分的影响,通过进行相关分析发现,在珠三角地区,除了臭氧不... 研究了以广东省东莞站为代表的珠江三角洲(简称珠三角)地区及作为对比的粤西遂溪站为代表的海边地区降水样品的化学成分与闪电活动间的关系,分析了珠三角地区污染源对降水化学成分的影响,通过进行相关分析发现,在珠三角地区,除了臭氧不明显外,空气中的二氧化硫、二氧化氮及可吸入颗粒物浓度(没有进入降水中)与闪电发生的次数都存在显著的负相关关系;还发现闪电降水具有十分明显的化学特征地区性差异,即相对其它地区,浓度较高的化学成分其闪电降水的化学浓度都明显高于非闪电降水,而浓度较低的化学成分其闪电降水的化学浓度都低于非闪电降水,这进一步证明了pH值与雷电活动的关系并非主要由湿清除过程引起,而与雷电活动有较密切的关系。闪电活动与降水中某些离子浓度、降水的电导率及pH值间存在显著的相关关系,总的来说,闪电活动与当地的典型化学成分浓度有显著的相关关系,例如闪电活动在海边地区与海盐性离子有显著的相关关系、在珠三角地区与主要由工业化和城市化环境所引起的各种离子有显著的相关关系。 展开更多
关键词 大气物理学 大气化学污染 闪电活动 相关分析 显著性水平
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