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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 反演 扩展VAP方法
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多种单多普勒雷达风场反演方法对比试验 被引量:19
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作者 周海光 张沛源 《气象》 CSCD 北大核心 2000年第5期13-16,共4页
采用典型风场资料对 4种单多普勒天气雷达风场反演方法进行了对比试验 ,这4种方法是 VAP方法 ,涡度 -散度法 ,简单伴随函数方法 ,动力方程组求解方法。试验结果表明 ,不同风场应采用不同反演方法。
关键词 多普勒雷达 反演 对比试验 VAD方法
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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 单多普勒雷达风场反演 多普勒雷达反演
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星载W波段多普勒雷达云内大气风场探测信号仿真研究
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作者 叶晗 张子瑾 +2 位作者 董晓龙 朱迪 张敬钰 《空间科学学报》 北大核心 2025年第2期340-352,共13页
全球三维大气风场探测对提升数值天气预报精度、增强气象灾害预警能力及保障航空航天安全具有关键作用.本文建立了一套星载W波段多普勒雷达云内大气风场探测信号仿真系统,通过输入实际场景的大气廓线数据,仿真雷达回波信号,进而利用回... 全球三维大气风场探测对提升数值天气预报精度、增强气象灾害预警能力及保障航空航天安全具有关键作用.本文建立了一套星载W波段多普勒雷达云内大气风场探测信号仿真系统,通过输入实际场景的大气廓线数据,仿真雷达回波信号,进而利用回波信号估计径向风速,并分析了信噪比和脉冲累积数对径向风速估计精度的影响.结果表明,对于星载W波段多普勒雷达,当极化脉冲间隔不大于20μs时,极化分集脉冲对技术可实现0~40 m·s^(-1)的风速探测范围,有效获取云内高风速产品;径向风速估计精度随脉冲累积数的增加和信噪比的增大而提升;在本文雷达系统指标条件下,当信噪比为0 dB,脉冲累积数为64时,径向风速估计精度为1.34 m·s^(-1),能够满足数值天气预报2m·s^(-1)的测风精度要求. 展开更多
关键词 云内大气 W波段多普勒雷达 回波信号仿真 极化分集脉冲对技术 径向多普勒速度
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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
5
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 反演 热带气旋
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扫描多普勒激光测风雷达径向风速质量控制方法优化及验证
6
作者 马腾 余晔 +5 位作者 董龙翔 赵果 张彤 王雪薇 李江林 赵素平 《高原气象》 北大核心 2025年第4期1071-1082,共12页
风电场内风廓线的观测对于风机输出功率的预测非常重要。随着风机尺寸的不断增加,常用的测风塔由于其观测高度有限,无法得到风电场内完整的风廓线信息。本研究通过对比不同严格程度的数据质量控制和处理方法,提出了一种基于多普勒激光... 风电场内风廓线的观测对于风机输出功率的预测非常重要。随着风机尺寸的不断增加,常用的测风塔由于其观测高度有限,无法得到风电场内完整的风廓线信息。本研究通过对比不同严格程度的数据质量控制和处理方法,提出了一种基于多普勒激光测风雷达速度方位显示(Velocity Azimuth Display,VAD)扫描方式,获取边界层内高质量风廓线的质量控制与风速反演结果优化处理流程,并得到了从近地面到风机叶片影响高度的完整垂直风廓线。与传统的仅用载噪比(Carrier-to-Noise Ratio,CNR)对原始径向风速数据进行质量控制的方法相比,利用本研究提出的数据质量控制和处理流程可显著提高风速和风向反演的精度,反演得到的风速与测风塔风速的决定系数从0.826(10 m)和0.926(70 m)提高到0.932和0.958,偏差从0.500 m∙s^(-1)(10 m)和0.063 m∙s^(-1)(70 m)减少到0.464 m∙s^(-1)和0.034 m∙s^(-1);优化方法对风向的反演也有很大改进。使用本研究提出的风场反演优化方法,可以得到激光雷达多普勒波束摆动(Doppler Beam Swinging,DBS)扫描方法探测盲区至风机叶片影响高度的完整边界层风廓线,可用于风资源评估、风功率预测以及风电场参数化方案发展等研究。 展开更多
关键词 多普勒激光雷达 反演方法 质量控制
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单多普勒雷达反演风场的质量控制 被引量:19
7
作者 彭霞云 闵锦忠 +1 位作者 周振波 高斌斌 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期79-85,共7页
利用扩展VAP方法,通过极值订正,时间和空间连续性订正等方法,对反演后的风场进行质量控制,并与双多普勒雷达风场反演结果进行了对比。结果表明,经过订正的反演风场中大部分有明显误差的点得到了修正,而且订正后的风场更合理,与双多普勒... 利用扩展VAP方法,通过极值订正,时间和空间连续性订正等方法,对反演后的风场进行质量控制,并与双多普勒雷达风场反演结果进行了对比。结果表明,经过订正的反演风场中大部分有明显误差的点得到了修正,而且订正后的风场更合理,与双多普勒雷达风场反演结果更一致,提高了反演风场的质量。 展开更多
关键词 雷达径向 反演 质量控制
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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
8
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 暴雨过程分析 降水 中尺度天气分析 准四维变分分析方法 多普勒雷达资料反演
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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
9
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 散度反演
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单多普勒激光雷达机场小尺度风场反演研究 被引量:3
10
作者 蒋立辉 范道兵 +1 位作者 庄子波 熊兴隆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1168-1172,共5页
基于机场上空小尺度风场结构特点以及单多普勒激光雷达测风原理,本文在现有气象雷达三维风场反演的VVP方法的基础上,提出一种基于三维风场在分析体积内均匀分布假设的几何反演算法。此方法对单多普勒激光雷达测得的径向速度进行处理,实... 基于机场上空小尺度风场结构特点以及单多普勒激光雷达测风原理,本文在现有气象雷达三维风场反演的VVP方法的基础上,提出一种基于三维风场在分析体积内均匀分布假设的几何反演算法。此方法对单多普勒激光雷达测得的径向速度进行处理,实现对机场上空实际风速大小及其角度的反演,进而对风切变等灾害性天气完成探测。通过反演数据与原始数据进行比较,分析反演误差,结果表明几何方法能够较好的反映小尺度风场变化趋势。 展开更多
关键词 反演 多普勒激光雷达 VVP算法 几何算法
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用单部多普勒雷达径向速度资料反演的风场资料及其应用 被引量:6
11
作者 戴铁丕 梁汉明 +1 位作者 陈仲荣 陈明 《热带气象学报》 CSCD 1993年第3期256-264,共9页
利用安装在南京气象学院的天气多普勒雷达收集到的雷达资料,分析了在江淮流域大暴雨后期静止锋附近风场的中尺度结构特征。结果表明:静止锋附近的近地面层为冷平流,往上为暖平流。低层吹东北风,随着高度增大,风速减小,在2km高度附近风... 利用安装在南京气象学院的天气多普勒雷达收集到的雷达资料,分析了在江淮流域大暴雨后期静止锋附近风场的中尺度结构特征。结果表明:静止锋附近的近地面层为冷平流,往上为暖平流。低层吹东北风,随着高度增大,风速减小,在2km高度附近风速最小,以后转为西南风,并反映出水平风场中存在垂直切变。 展开更多
关键词 多普勒雷达 径向速度 暴雨
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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
12
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 矢量
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涡度-散度法反演基于单多普勒激光雷达的低空三维风场
13
作者 庄子波 蒋立辉 +1 位作者 田俊峰 李勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期229-233,共5页
基于机场上空的低空小尺度天气系统风场结构以及单多普勒激光雷达测风原理,选取涡度-散度方法作为风场的反演方法,对方法进行改进后对由激光雷达得到的径向风速数据进行处理,实现对机场上空的三维风场的反演。最后对机场上空的天气结构... 基于机场上空的低空小尺度天气系统风场结构以及单多普勒激光雷达测风原理,选取涡度-散度方法作为风场的反演方法,对方法进行改进后对由激光雷达得到的径向风速数据进行处理,实现对机场上空的三维风场的反演。最后对机场上空的天气结构进行了仿真,实现了基于涡度-散度方法的风场反演,并分析了反演的误差,结果表明能较好地反映小尺度的风场结构。 展开更多
关键词 多普勒激光雷达 小尺度模型 涡度-散度 反演
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基于最优插值方法分析的雷达反演三维风场与再分析风场融合试验
14
作者 韩颂雨 王丽吉 +4 位作者 康丽莉 刘永生 滕舟 周玲丽 陈晔峰 《高原气象》 北大核心 2025年第3期757-769,共13页
为构建融合雷达反演风场的格点化时空连续三维风场产品,以ERA5再分析风场作为初估场,双雷达反演组网的三维风场作为观测场,采用最优插值技术对二者进行了融合试验,用浙江区域6次降水过程的样本统计分析了ERA5再分析和雷达反演风场的误... 为构建融合雷达反演风场的格点化时空连续三维风场产品,以ERA5再分析风场作为初估场,双雷达反演组网的三维风场作为观测场,采用最优插值技术对二者进行了融合试验,用浙江区域6次降水过程的样本统计分析了ERA5再分析和雷达反演风场的误差及其误差相关性,按照误差结构分配权重,最终得到0.25°×0.25°分辨率逐时三维融合风场结果,用秒级探空检验表明:融合风场相较于ERA5风场准确性提高了,总体均方根误差减少6%(U分量),16%(V分量);相关系数提高0.02(V分量)。融合风场对再分析资料利奇马台风眼区附近偏小的风场进行了有效的修正,并填补了雷达反演风场的盲区,形成了完整且准确的风场产品,并在台风定位上,修正了ERA5风场环流定位的较多偏移。在暴雨和对流个例中,结合雷达反演风的小尺度信息,融合风场使得ERA5风场中原本不明显的辐合特征得以体现,提升了资料的应用价值。 展开更多
关键词 三维 最优插值 雷达反演 再分析 ERA5
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多波段双雷达反演风场在西南地区一次暴雨预报中的同化应用
15
作者 王叶红 赵玉春 +1 位作者 罗昌荣 何光碧 《大气科学》 北大核心 2025年第2期565-586,共22页
利用我国西南地区18部S波段和C波段新一代天气雷达径向风资料,采用考虑标准大气折射影响的动态地球坐标系下双雷达三维风场反演技术,进行了S–S、C–C、C–S不同波段组合双雷达风场反演及组网拼图,并基于WRF4.2模式及WRFDA同化系统,对2... 利用我国西南地区18部S波段和C波段新一代天气雷达径向风资料,采用考虑标准大气折射影响的动态地球坐标系下双雷达三维风场反演技术,进行了S–S、C–C、C–S不同波段组合双雷达风场反演及组网拼图,并基于WRF4.2模式及WRFDA同化系统,对2017年7月6~7日我国西南地区一次强降水过程进行了云分辨尺度(2 km)数值模拟,探讨了8种不同水平分辨率的双雷达风场反演拼图资料三维变分同化对强降水预报的影响,结果发现:(1)考虑标准大气折射影响的动态地球坐标系下双雷达三维风场反演技术,对于我国西南地区不同波段组合双雷达风场反演具有良好的适用性。(2)对川东北—渝北强雨带而言,8种不同水平分辨率的风场同化试验均显著改进了控制试验预报该地区强雨带走向、落区、范围、强降水中心位置和强度,与实况极为接近,6~30 h模拟的24 h累积降水量空间相关系数和TS评分明显提高,空报率和漏报率明显降低,并且在≥25 mm、≥50 mm降水量级上改善更为明显。0.25°分辨率的风场同化试验效果最优,这与适当密度的风场资料同化后在背景风场基础上产生了适宜的分析增量场,使分析风场更加接近于实际风场,并导致模式积分中不断修正控制试验中的风场结构,致使模拟的涡旋、切变线、高空低槽、风向风速等流场结构更接近实况有关。(3)对于滇北—川南—黔西北强雨带而言,0.15°及更高分辨率的反演风场进行同化,对预报结果产生了明显负影响,该影响随风场资料分辨率增加而愈加显著。这与过密的反演风场资料同化带来了资料相关性问题有关,导致虚假及过高的分析增量场,并最终影响模拟的风场结构及雨带位置。(4)不同水平分辨率风场同化对数值预报结果影响显著,整体而言,本文采用18 km/6 km/2 km三重嵌套,并在三重嵌套区域内均进行同化的情况下,0.2°是稀疏化方案的临界阈值,当反演风场资料的水平分辨率不高于该阈值时,往往会给预报结果带来正影响,其中0.25°水平分辨率是最佳的稀疏化方案。 展开更多
关键词 多波段 雷达 反演 同化 暴雨
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单多普勒雷达VAP方法反演水平风场的检验 被引量:14
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作者 刘淑媛 刘黎平 +1 位作者 郑永光 陶祖钰 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期163-171,共9页
利用长江中下游外场实验的多普勒雷达联合观测资料 ,检验使用VAP(Velocity AzimuthProcess)方法反演中 β尺度 (2 0~ 2 0 0km)水平风场的可靠性。局地均匀风假定的合理性分析表明 ,在 12 5km以内VAP方法反演的水平风场的分辨率可以满... 利用长江中下游外场实验的多普勒雷达联合观测资料 ,检验使用VAP(Velocity AzimuthProcess)方法反演中 β尺度 (2 0~ 2 0 0km)水平风场的可靠性。局地均匀风假定的合理性分析表明 ,在 12 5km以内VAP方法反演的水平风场的分辨率可以满足中 β尺度 (2 0~ 2 0 0km)分辨率的需求。多种方式检验表明 ,单多普勒雷达VAP方法反演出的水平风场可以正确地反映风场中的中 β尺度结构 ,作为分析中尺度风场信息的依据。 展开更多
关键词 多普勒雷达 反演 中尺度
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单部多普勒天气雷达风场反演及其在数值预报中的应用试验 被引量:27
17
作者 马清云 李泽椿 陶士伟 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2001年第4期488-493,共6页
针对 1 998年 7月 5日下午到夜间北京地区出现的一次强降雨过程 ,采用“局部VAD法” ,对中国气象科学研究院多普勒雷达测得的 1 998年 7月 5日 1 2 :0 0UTC的径向风反演成水平风 ,并将反演风应用到数值天气预报 (NWP)同化系统中 ,进行... 针对 1 998年 7月 5日下午到夜间北京地区出现的一次强降雨过程 ,采用“局部VAD法” ,对中国气象科学研究院多普勒雷达测得的 1 998年 7月 5日 1 2 :0 0UTC的径向风反演成水平风 ,并将反演风应用到数值天气预报 (NWP)同化系统中 ,进行了同化预报试验。结果表明 ,反演的雷达风基本符合事实 ,将其应用到NWP中 。 展开更多
关键词 径向 反演 数值预报 多普勒天气雷达 数值预报
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双多普勒雷达风场反演误差和资料的质量控制 被引量:56
18
作者 刘黎平 张沛源 +2 位作者 梁海河 牛昉 周海光 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2003年第1期17-29,共13页
提出了用双多普勒雷达观测资料进行回波强度、径向速度和方位定位的质量控制方法 ,以及利用概率分布法订正配对的双多普勒雷达回波强度的方法。以 2 0 0 1年 973“中国暴雨”外场试验期间获取的双多普勒雷达观测资料为例 ,比较了合肥、... 提出了用双多普勒雷达观测资料进行回波强度、径向速度和方位定位的质量控制方法 ,以及利用概率分布法订正配对的双多普勒雷达回波强度的方法。以 2 0 0 1年 973“中国暴雨”外场试验期间获取的双多普勒雷达观测资料为例 ,比较了合肥、马鞍山和宜昌、荆州的两对双多普勒雷达同步观测的回波强度、径向速度和方位的改变对观测数据对比的影响 ;分析了这两对双多普勒雷达径向速度测量误差引起的风场反演的误差。结果表明 :两对双多普勒雷达观测的回波强度和径向速度的空间位置和变化趋势比较一致 ,合肥与马鞍山雷达的回波强度有一定差异 ,径向速度也有 1~ 2m/s的差异。风场反演的误差与风场的方向、大小、空间位置等有关。在两个径向速度夹角在 40°~ 1 40°范围内 ,共面上的风场的反演误差在 1~ 2倍的雷达探测径向速度的误差范围内。 展开更多
关键词 多普勒雷达 误差分析 质量控制 概率分布法 反演
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多普勒激光雷达风场反演方法研究 被引量:16
19
作者 王改利 刘黎平 +3 位作者 邱崇践 刘智深 吕博 牟容 《大气科学》 CSCD 北大核心 2010年第1期143-153,共11页
采用三维变分同化反演(3DVAR)、四维变分同化反演(4DVAR)对多普勒激光雷达资料反演风场的方法进行了研究,利用车载多普勒激光雷达在2008年残奥会测试赛期间外场试验取得的数据,反演了海面10m高度处的风场,并将风场反演结果与浮标资料进... 采用三维变分同化反演(3DVAR)、四维变分同化反演(4DVAR)对多普勒激光雷达资料反演风场的方法进行了研究,利用车载多普勒激光雷达在2008年残奥会测试赛期间外场试验取得的数据,反演了海面10m高度处的风场,并将风场反演结果与浮标资料进行了对比分析,结果表明:3DVAR、4DVAR风场反演方法均能实现近海面风的精细化风场反演,并能反映出风向的变化,反演风场与浮标数据基本一致,在风速较大的天气情况,3DVAR与4DVAR反演风场的一致性要好于风速较小的天气情况;4DVAR反演方法中以浮标资料作为背景场,使得其与浮标的符合程度要好于3DVAR方法反演风场;反演风场的风向与浮标风向具有很好的相关关系,反演风场的风速与浮标风速具有一定的相关关系,反演风场的风向、风速与浮标的风向、风速之间平均均方根误差和平均绝对误差表明,这两序列之间具有一定差别,在风速较小的天气情况下使用时需要注意。 展开更多
关键词 多普勒激光雷达 三维变分同化反演 四维变分同化反演 反演 结果分析
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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:22
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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 反演
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