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应用单多普勒雷达资料反演风场作暴雨中尺度分析 被引量:11
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作者 陈列 寿绍文 +1 位作者 林开平 李柏 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期358-363,共6页
针对 2 0 0 2年 6月 2 3日发生在安徽西部的一次暴雨过程 ,以有限的探空资料作为大尺度背景场 ,应用合肥 CINRAD- 98D多普勒雷达资料 ,通过准四维变分分析方法进行反演 ,获得了不易被常规探测到的中小尺度三维风场 ,由此分析了引起强降... 针对 2 0 0 2年 6月 2 3日发生在安徽西部的一次暴雨过程 ,以有限的探空资料作为大尺度背景场 ,应用合肥 CINRAD- 98D多普勒雷达资料 ,通过准四维变分分析方法进行反演 ,获得了不易被常规探测到的中小尺度三维风场 ,由此分析了引起强降水的中尺度天气系统。指出暴雨中心位于风速切变的下方 ,同时上空也伴随辐合中心 ,以及正涡度极大值。分析结果表明 ,变分法是一种较为准确的从雷达资料中提取三维风场的方法。利用雷达资料反映中尺度天气系统 ,同时又加入大尺度的背景场作为基础 ,两者相互弥补 ,能较真实地反映实际天气状况。在气象预报中有效地应用多普勒雷达资料 ,有助于研究更为细致的中小尺度天气系统结构 ,而且也可为中小尺度数值预报模式提供准确的初始场。 展开更多
关键词 中小尺度三维风场 暴雨过程分析 降水 中尺度天气分析 准四维变分分析方法 单多普勒雷达资料反演
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多普勒天气雷达反演风场综述
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作者 梁旭东 周海光 罗义 《气象学报》 北大核心 2025年第3期855-872,共18页
多普勒天气雷达能够提供高时、空分辨率的降水粒子空间信息和径向运动资料。反射率因子和双偏振量等降水粒子空间信息相对比较直观,但是由于雷达探测的大气运动场只有径向分量,并不直接反映大气运动的全部特征,所以需要通过各种反演方... 多普勒天气雷达能够提供高时、空分辨率的降水粒子空间信息和径向运动资料。反射率因子和双偏振量等降水粒子空间信息相对比较直观,但是由于雷达探测的大气运动场只有径向分量,并不直接反映大气运动的全部特征,所以需要通过各种反演方法提取雷达探测资料中包含的大气运动信息,以应用于中、小尺度天气的诊断、分析和预报。中外多普勒天气雷达网建设已经比较成熟,但是业务中基于雷达径向速度的风场反演应用还较少。因此,将风场反演方法分为单雷达风场反演和双(或多)雷达风场反演两类,分别进行了总结,并在附录中采用一致的数学符号给出了主要基本方法的推导和公式,以便让读者能够从基本原理出发了解这些方法的来龙去脉。基于单多普勒雷达的反演方法只要求单部雷达覆盖即可,应用方便、计算简单,但是通常是假定风场是均匀的或者是线性变化的,因此对于空间变化比较剧烈的风场,反演误差较大,同时因采用不同的风场分布特征假设也衍生出了各种扩展方法,一定程度上改善了单多普勒雷达反演风场的准确度和可用性。对于两部或多部多普勒雷达反演技术,重点介绍了原理和特点。多部多普勒雷达反演方法能够得到更加精细和精确的风场三维结构信息,但是对于观测资料的时、空一致性要求较高。随着雷达组网密度的提高,多部多普勒雷达反演方法的研究和应用受到越来越多的重视,同时,将风场反演和资料同化技术结合也是重要的发展方向和趋势。 展开更多
关键词 多普勒天气雷达 多普勒雷达风场反演 多普勒雷达风场反演
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由单个多普勒雷达探测资料反演风矢量场的变分方法 被引量:11
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作者 邱崇践 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期183-188,共6页
由单个多普勒雷达探测资料反演风矢量场的问题被表述为模式参数识别的问题,利用变分方法和最优控制技术给出风场的最佳估计.总结了作者及其合作者在这一领域的研究成果。
关键词 多普勒雷达 反演 变分法 探测资料 风矢量场
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C波段双多基地多普勒雷达资料处理和三维变分风场反演方法研究 被引量:23
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作者 刘黎平 莫月琴 +1 位作者 沙雪松 苏涛 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第6期986-996,共11页
研究了双多基地多普勒雷达资料的配对方法、风场反演的区域和精度,并研制了基于三维变分方法的双多基地多普勒雷达系统的风场反演系统。利用安徽四创电子股份有限公司研制的一个主动雷达和两个侧向接收天线组成的双多基地多普勒雷达系... 研究了双多基地多普勒雷达资料的配对方法、风场反演的区域和精度,并研制了基于三维变分方法的双多基地多普勒雷达系统的风场反演系统。利用安徽四创电子股份有限公司研制的一个主动雷达和两个侧向接收天线组成的双多基地多普勒雷达系统获取的外场试验资料,进行了风场反演试验。该风场反演方法利用主动雷达和被动接收系统测量的径向速度作为弱约束,用质量连续方程作为强约束,来反演三维速度场。利用Ad-vanced Regional Prediction System(ARPS)模式模拟的一次龙卷过程的结果,进行了风场反演的模拟试验。结果表明:双多基地多普勒雷达系统能较准确再现龙卷的中尺度特征和强上升气流的结构,从上下两个方向进行垂直积分可以减小垂直速度的反演误差,利用两个侧向接收系统的资料能进一步减小径向速度随机误差对风场反演的影响,增大风场反演的范围。三个分系统单独获取的资料空间配对效果很好,利用不同雷达径向速度反演的风场比较近似,反演的风场与径向速度定性分析和速度方位显示方法(VAD)结果比较一致,该双多基地多普勒雷达系统同步观测技术设计合理,在实时探测三维风场特别是探测近地层风场方面有广泛的应用潜力。 展开更多
关键词 双多基地多普勒雷达 资料处理 风场反演
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单多普勒雷达风场反演的扩展VAP方法(Ⅰ):方法与对比试验 被引量:17
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作者 周振波 闵锦忠 +1 位作者 彭霞云 杜宁珠 《高原气象》 CSCD 北大核心 2006年第3期516-524,共9页
利用构造的均匀和涡旋风场模拟了单多普勒雷达径向风资料,分析了VAP方法对不同类型风场的反演能力,发现VAP方法对均匀风场反演能力很强,而对涡旋风场反演效果较差,这主要与该方法局地均匀风假定有关。据此,针对不满足VAP方法假定条件的... 利用构造的均匀和涡旋风场模拟了单多普勒雷达径向风资料,分析了VAP方法对不同类型风场的反演能力,发现VAP方法对均匀风场反演能力很强,而对涡旋风场反演效果较差,这主要与该方法局地均匀风假定有关。据此,针对不满足VAP方法假定条件的局地非均匀风场,提出了扩展VAP方法,并用模拟资料进行了对比试验,结果表明,扩展VAP方法能显著提高局地非均匀风场的反演能力,反演风场在风速大小和方向上都更趋于合理。通过实例反演以及与双多普勒雷达反演结果对比,进一步证实了扩展VAP方法的反演能力。 展开更多
关键词 多普勒雷达 风场反演 扩展VAP方法
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单多普勒雷达反演热带气旋近中心风场的VAP扩展应用方法 被引量:15
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作者 罗昌荣 孙照渤 +1 位作者 魏鸣 池艳珍 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期170-180,共11页
在尝试运用VAP疗法和扩展VAP(EVAP)方法,对"韦帕"台风期间移动天气雷达(CINRAD/CCJ)观测基数据进行单雷达风场反演时,发现部分区域出现风向、风速不合理的情况。分析认为,在热带气旋近中心区域风向风速变化均较剧烈,而上述两... 在尝试运用VAP疗法和扩展VAP(EVAP)方法,对"韦帕"台风期间移动天气雷达(CINRAD/CCJ)观测基数据进行单雷达风场反演时,发现部分区域出现风向、风速不合理的情况。分析认为,在热带气旋近中心区域风向风速变化均较剧烈,而上述两种算法的假定条件难以准确代表风场的实际变化。根据热带气旋发展成熟阶段的气旋环流近似轴对称的特点,文中提出一种新的假定条件,即在与热带气旋中心等距离的圆周上局地风速不变、风向均匀变化,对VAP方法进行扩展应用,称为EVAPTC(EVAP for Tropical Cyclone)方法。对理想模型流场试验及对实际个例的反演结果表明,EVAPTC方法简便,反演误差相对较小,能够基本反映出台风近中心的环流特点,尤其是螺旋云带上的风场特征。例如"韦帕"台风螺旋云带内侧有明显的辐合气流进入螺旋云带,螺旋云带尾部的外围气流绕着云体移动,螺旋云带上的强回波区存在着风场扰动等。 展开更多
关键词 多普勒雷达 风场反演 热带气旋
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单多普勒雷达径向风场反演散度场的一种新方法 被引量:6
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作者 臧增亮 吴海燕 黄泓 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期146-152,共7页
为利用多普勒雷达的径向风速获得实际风场的信息,提出了一种由单多普勒雷达径向风场反演水平散度场的新方法。在二维平面内,以某个探测点为中心,建立一个分析面,在假设风场呈线性变化的前提下,直接由径向风速推导出此探测点的散度值。... 为利用多普勒雷达的径向风速获得实际风场的信息,提出了一种由单多普勒雷达径向风场反演水平散度场的新方法。在二维平面内,以某个探测点为中心,建立一个分析面,在假设风场呈线性变化的前提下,直接由径向风速推导出此探测点的散度值。并对几种典型理想风场的散度场进行了反演试验,试验结果表明,反演的散度场与分析的散度场比较一致。并对反演场与分析场之间的差别进行了讨论。 展开更多
关键词 多普勒雷达 径向风场 散度场反演
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基于VC++和Matlab的双基地多普勒天气雷达反演风场系统设计 被引量:2
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作者 于红博 于红霞 +2 位作者 杨劼 查书平 陈钟荣 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2006年第2期134-136,共3页
本文着重介绍了开发双基地多普勒天气雷达系统的原理和用模拟雷达资料在16km×16km×10km的范围内进行了风场的绘制。并采用VC++和M atlab相结合的方法实现图像显示。
关键词 双基地多普勒天气雷达 风场 VC++ Matlab 多普勒天气雷达 双基地 系统设计 反演 天气雷达系统 雷达资料
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2003年6月30日梅雨锋大暴雨β和γ中尺度结构的双多普勒雷达反演 被引量:40
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作者 周海光 王玉彬 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期301-312,共12页
2003年6月下旬至7月上旬,淮河流域出现了持续强暴雨,文中使用双多普勒雷达三维风场反演技术(MUSCAT)对6月29~30日合肥和马鞍山多普勒雷达探测到的暴雨资料进行了三维风场反演,对暴雨系统的中尺度三维动力结构进行了研究。此次梅雨锋暴... 2003年6月下旬至7月上旬,淮河流域出现了持续强暴雨,文中使用双多普勒雷达三维风场反演技术(MUSCAT)对6月29~30日合肥和马鞍山多普勒雷达探测到的暴雨资料进行了三维风场反演,对暴雨系统的中尺度三维动力结构进行了研究。此次梅雨锋暴雨是由β中尺度辐合带和嵌在辐合带上的γ中尺度涡旋共同作用引起的,辐合带上的波动活动对降水具有重要的触发和维持作用。在强降水时段的前期,无为附近中低层的γ中尺度涡旋在东—西走向的中尺度辐合带上自西向东移动,γ涡旋的移动与主雨区的移动基本同步,γ中尺度波动是该时段暴雨的重要动力因素;与此同时,在雨带的北区,γ中尺度涡旋活动比较频繁,但基本上是局地生消;在后期,西南暖湿气流和西风辐合,形成雨带上空的β中尺度辐合带,辐合带随着降水的减弱而减弱;最后,给出了此次暴雨的三维动力结构。 展开更多
关键词 2003年6月 多普勒雷达 中尺度结构 大暴雨 中尺度涡旋 动力结构 辐合带 梅雨锋暴雨 淮河流域 风场反演 暴雨资料 雷达探测 反演技术 三维风场 暴雨系统 共同作用 动力因素 涡旋活动 暖湿气流 强暴雨 马鞍山 强降水 波动
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从单Doppler速度场反演风矢量场的VAP方法 被引量:127
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作者 陶祖钰 《气象学报》 CSCD 北大核心 1992年第1期81-90,共10页
从单Doppler速度场反演风矢量场的VAP(Velocity Azimuth Processing)方法是在假定相邻方位角的风矢量相等的前提下,从单部Doppler雷达所测得的各个距离圈上的径向速度随方位角分布的廓线推算风向和风速的方法。这个假定可以保证反演... 从单Doppler速度场反演风矢量场的VAP(Velocity Azimuth Processing)方法是在假定相邻方位角的风矢量相等的前提下,从单部Doppler雷达所测得的各个距离圈上的径向速度随方位角分布的廓线推算风向和风速的方法。这个假定可以保证反演所得的风矢量场中仍保留次天气尺度的风场信息。对VAP方法反演公式的误差分析表明,反演出的风向误差为20-30度,与常规测风的误差相近。风速误一般为10°m/s,但在某些特定的情况下可达到与风速相同的量级(10^1m/s)。用VAP方法反演风矢量场前必须首先消除原始Doppler速度资料中的脉动。它可以通过简单的一维线性平滑实现。文中给出了一个反演实例,从中可以分析出次于天气尺度的切变线和辐合线。常规天气图和UHF雷达的风廓线预测表明,这些次天气尺度系统是存在的。它们与反射率因子分布的配置还表明这些次天气尺度系统是和降水相联系的。 展开更多
关键词 Doppler速度场 风矢量场 反演 VAP法 风向 风速 多普勒雷达
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一次基于综合探测资料的山东半岛冷流暴雪特征分析 被引量:12
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作者 周淑玲 王科 +1 位作者 杨成芳 周艺 《气象》 CSCD 北大核心 2016年第10期1213-1222,共10页
利用多普勒天气雷达、风廓线雷达、加密自动站、浮标站、常规探空和地面等多种观测资料,对2014年12月山东半岛东部一次冷流暴雪的发生、演变特征进行了分析。结果表明:(1)此次冷流暴雪发生时渤海上空500 hPa气温在-36℃左右,850 hPa气温... 利用多普勒天气雷达、风廓线雷达、加密自动站、浮标站、常规探空和地面等多种观测资料,对2014年12月山东半岛东部一次冷流暴雪的发生、演变特征进行了分析。结果表明:(1)此次冷流暴雪发生时渤海上空500 hPa气温在-36℃左右,850 hPa气温在-18^-16℃,海面西北风>12 m·s^(-1)。700 hPa以下为混合层,1000~700 hPa混合层内近乎饱和。浮标站资料显示海表面到850 hPa的较大海气温差和山东半岛较强海岸锋是产生暴雪的重要原因。(2)暴雪发生时雷达回波的PPI在30~45 dBz;每6 min雷达回波垂直剖面显示1个较强降雪回波单体持续时间可达到1h。雷达资料反演0.8 km以上风场表明:强降雪回波位于NE与NW风辐合区的东侧,冷流暴雪的水平风辐合主要在3 km以下。风廓线雷达资料表明:暴雪发生前在100m以下有弱西风存在,暴雪发生时1 50~700 m弱的西北风(<6 m·s^(-1))和低层切变线辐合的共同存在,有利于降雪对流的加强;当这种弱西北风层消失后,降雪即停止。 展开更多
关键词 山东半岛冷流暴雪 中尺度特征 综合探测资料 多普勒雷达反演风场
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我国长江中下游梅雨锋暴雨研究的进展 被引量:51
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作者 倪允琪 周秀骥 《气象》 CSCD 北大核心 2005年第1期9-12,共4页
我国长江中下游梅雨锋暴雨研究在最近五年中取得了明显的进展 ,其中有 :第一 ,提出了基于多种实时观测资料的梅雨锋暴雨的多尺度物理模型 ;第二 ,建立了梅雨锋暴雨的天气学模型 ;第三 ,提出了梅雨锋的详实结构及其维持机理 ;第四 ,提出... 我国长江中下游梅雨锋暴雨研究在最近五年中取得了明显的进展 ,其中有 :第一 ,提出了基于多种实时观测资料的梅雨锋暴雨的多尺度物理模型 ;第二 ,建立了梅雨锋暴雨的天气学模型 ;第三 ,提出了梅雨锋的详实结构及其维持机理 ;第四 ,提出了多种中尺度暴雨的定量卫星遥感反演理论和方法 ,并形成一系列新的反演产品 ;第五 ,成功地研究了双多普勒雷达同步探测和反演中尺度暴雨三维结构的理论和方法 ;第六 ,发展了配有三维变分同化系统的中尺度暴雨数值预报模式系统 ,在 2 0 0 3年淮河抗洪救灾中发挥了积极作用。 展开更多
关键词 梅雨锋暴雨 中尺度 变分同化 多普勒雷达 天气学 反演 数值预报模式 长江中下游 淮河 观测资料
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