多普勒雷达基数据在短时对流天气数值预报中的应用 被引量：7

1

作者 祝婷 钟青 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2008年第3期281-290,共10页

ARPS模式中原本有处理多普勒雷达Lev-Ⅲ资料的模块，但在一个雷达测站只处理4个仰角的径向风和反射率的资料。在此基础上，进行修改扩充将我国20世纪末、21世纪初全国布网的新一代多普勒雷达基数据Lev-Ⅱ全部14个仰角的原始径向风和反... ARPS模式中原本有处理多普勒雷达Lev-Ⅲ资料的模块，但在一个雷达测站只处理4个仰角的径向风和反射率的资料。在此基础上，进行修改扩充将我国20世纪末、21世纪初全国布网的新一代多普勒雷达基数据Lev-Ⅱ全部14个仰角的原始径向风和反射率资料应用于ARPS模式。对我国2003年7月一次特大暴雨过程的个例研究表明，初始时刻加入多普勒雷达基数据的数值模拟，能改善短时0～12h的降水范围、强度和降水中心的预报结果。即使在目前雷达初始化数值模式预报低谷区的3～4h处，仍表现出较好的预报水平。因此，本文认为使用多普勒雷达资料初始化中尺度数值模式，能够弥补“spin-up（起转）”带来的副作用，表现在开始预报的第1h，就预报出雷达估计回波的强中心和大致分布，并且预报出与实况接近的降水；改变了由“spin-up”引起的回波估计预报延迟和预报前期没有降水的现象。且试验表明提高数值模式分辨率，可以使多普勒雷达资料弥补“spin-up”副作用的能力更明显。多普勒雷达资料应用于数值模式之所以有这种能力，是由于从多普勒雷达资料可以得到云和降水场的信息，一方面为模式微物理变量提供初值，填补了初始时刻云微物理量的空白，使随后的微物理量演变进程更加合理化，从而对降水预报产生正面影响；另一方面，为中尺度模式的非绝热初始化提供对流尺度数据源，对潜热、动力场和湿度进行调整，有效地实现模式的“hot—start（热启动）”，缩短了“预热”时间。 展开更多

关键词 多普勒雷达基数据同化 ARPS模式 起转 初值化 对流天气

在线阅读 下载PDF 职称材料

同化多普勒雷达风资料的两种方法比较 被引量：40

2

作者 杨毅 邱崇践 +2 位作者 龚建东 邓莲堂 希爽 《高原气象》 CSCD 北大核心 2007年第3期547-555,共9页

以美国新近研发的天气研究预报模式（WRF）配置的三维变分同化系统WRF 3D-Var为平台,比较了两种不同的同化多普勒雷达径向风资料的方法。一种是WRF 3D-Var系统现有的径向风资料直接同化方法;另一种是首先用两步变分法由多普勒资料反演... 以美国新近研发的天气研究预报模式（WRF）配置的三维变分同化系统WRF 3D-Var为平台,比较了两种不同的同化多普勒雷达径向风资料的方法。一种是WRF 3D-Var系统现有的径向风资料直接同化方法;另一种是首先用两步变分法由多普勒资料反演出水平风,再同化反演风场。针对2003年7月4-5日的一次淮河暴雨过程进行的同化试验结果表明,同化了雷达风资料后得到的水平风场包含了更多的中尺度特征;从降水预报评分和预报的雷达回波来看,两种方法都能够明显改进降水预报,这种正作用能维持6 h左右;相对而言,同化反演的水平风场的效果略优于直接同化雷达径向风的效果。 展开更多

关键词 多普勒雷达 WRF 3D-VAR 同化

在线阅读 下载PDF 职称材料

多普勒雷达风廓线的反演及变分同化试验 被引量：33

3

作者 李华宏 薛纪善 +1 位作者 王曼 杨明 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期50-57,共8页

为了将雷达风场资料更好地应用到数值预报模式中,使用VAD方法反演多普勒雷达风廓线并处理成标准的探空资料进行变分同化试验。结果表明:VAD方法反演的风廓线与探空实况对应较好,验证了用VAD技术反演风廓线的可行性。用GRAPES-Meso模式... 为了将雷达风场资料更好地应用到数值预报模式中,使用VAD方法反演多普勒雷达风廓线并处理成标准的探空资料进行变分同化试验。结果表明:VAD方法反演的风廓线与探空实况对应较好,验证了用VAD技术反演风廓线的可行性。用GRAPES-Meso模式的三维变分同化系统对雷达风廓线资料进行同化后,风场的初始场明显改善,降水强度和落区预报也有不同程度的改善。其中,对6 h降水预报的改善明显优于对24 h的预报改善。另外,在短时强降水预报中,雷达风场资料的同化频率和同化窗口的不同,对降水预报的改善情况也有所差异。在个例研究中,同化间隔为1 h的方案6 h降水预报要优于同化间隔为3 h和6 h的方案,同化窗口为3 h的试验方案6 h降水预报要好于同化窗口为6 h的试验方案。 展开更多

关键词 多普勒雷达 风廓线反演 变分同化 GRAPE-Meso模式

在线阅读 下载PDF 职称材料

多普勒雷达资料4DVAR同化反演的模拟研究 被引量：45

4

作者 许小永 郑国光 刘黎平 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期410-422,共13页

利用Sun等建立的同化模式和四维变分同化方法对多普勒雷达资料反演大气风场、热力场和微物理场进行了模拟试验研究。反演的基本思路是 :将 4DVAR同化方法应用到三维云模式 ,定义价值函数表征雷达资料与模式预报结果之间的差别 ,通过极... 利用Sun等建立的同化模式和四维变分同化方法对多普勒雷达资料反演大气风场、热力场和微物理场进行了模拟试验研究。反演的基本思路是 :将 4DVAR同化方法应用到三维云模式 ,定义价值函数表征雷达资料与模式预报结果之间的差别 ,通过极小化价值函数得到反演场 ,价值函数相对模式控制变量的梯度由伴随模式求取。试验结果表明 ,4DVAR同化技术能够从单 (双 )多普勒雷达资料反演大气三维风场、热力场和微物理场。各个变量反演精度高低与同化过程中变量受约束的大小程度呈正相关。速度场和雨水场反演精度较高 ,温度场、云水和水汽的反演精度次之 ,温度场的准确反演需要较长的同化时间。价值函数中加入背景场 ,哪怕是单点探空给出的平均场信息也有利于提高反演精度。在采用单部多普勒雷达资料进行反演时 ,速度场的反演误差较大。反演区相对雷达站的位置变化对速度场反演结果有一定的影响 ,而对其他变量的反演影响很小。两个时次的雷达观测资料基本足够提供反演所需的时间演变信息 ,同化更多时次的雷达资料 ,反演效果改进很小。雷达观测资料的缺值会显著降低同化效果 ,甚至可能导致同化失败 ,引入背景场可以改善这一状况。 4DVAR同化技术对于雷达观测资料误差不太敏感。利用双多普勒雷达合成风场提供水平风场边? 展开更多

关键词 多普勒雷达 4DVAR同化 反演 价值函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

集合卡尔曼滤波同化多普勒雷达资料的数值试验 被引量：59

5

作者 许小永 刘黎平 郑国光 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第4期712-728,共17页

利用集合卡尔曼滤波(EnKF)在云数值模式中同化模拟多普勒雷达资料,并考察了不同条件下EnKF同化方法的性能。结果显示,经过几个同化周期后,EnKF分析结果非常接近真值。单多普勒雷达资料EnKF同化对雷达位置不太敏感,双雷达资料同化结果在... 利用集合卡尔曼滤波(EnKF)在云数值模式中同化模拟多普勒雷达资料,并考察了不同条件下EnKF同化方法的性能。结果显示,经过几个同化周期后,EnKF分析结果非常接近真值。单多普勒雷达资料EnKF同化对雷达位置不太敏感,双雷达资料同化结果在同化的初期阶段比单雷达资料同化结果准确。同化由反射率导出的雨水比直接同化反射率资料更有效,联合同化径向速度和雨水有利于提高同化分析效果。协方差对EnKF同化效果起着非常重要的作用,考虑模式全部预报变量与径向速度协方差的同化效果比仅考虑速度场与径向速度协方差的同化效果好。雷达资料缺值降低了同化效果,此时增加地面常规观测资料的同化可以明显提高同化分析效果。EnKF同化技术对雷达观测资料误差不太敏感。初始集合对同化分析有较大影响。EnKF同化受集合大小和观测资料影响半径。同化对模式误差较敏感。利用EnKF同化双多普勒雷达资料,分析了一次梅雨锋暴雨过程的中尺度结构。结果表明,EnKF同化技术能够从双多普勒雷达资料反演暴雨中尺度系统的动力场、热力场和微物理场,反演的风场是较准确的,反演的热力场和微物理场分布也是基本合理的。中低层切变线是此次暴雨的主要动力特征,对流云表现为低层辐合、高层辐散并有垂直上升运动伴随,其热力特征表现为低层是低压区,高层为高压区,中部为暖区而上、下部为冷区,水汽、云水和雨水分别集中在对流云体内、上升气流区和强回波区。 展开更多

关键词 多普勒雷达资料 集合卡尔曼滤波同化 均方根误差 中尺度结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

多普勒雷达风场信息变分同化的试验研究 被引量：59

6

作者 万齐林 薛纪善 庄世宇 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期129-145,共17页

文中试验研究了一个在三维变分框架中直接同化多普勒天气雷达信息,获取雷达覆盖范围内大气风场的技术方案。径向风速是多普勒天气雷达数据中可直接被三维变分同化系统用来反演大气风场的唯一信息。由于风矢量有二或三个分量,径向风速作... 文中试验研究了一个在三维变分框架中直接同化多普勒天气雷达信息,获取雷达覆盖范围内大气风场的技术方案。径向风速是多普勒天气雷达数据中可直接被三维变分同化系统用来反演大气风场的唯一信息。由于风矢量有二或三个分量,径向风速作为风矢量的一个分量,不能为反演风矢量提供足够的信息。如果三维变分同化系统仅仅同化径向风速,所存在的不确定性将可能会给所反演的风场带来错误。文中提出的方案,不仅同化雷达径向风速,还同化雷达回波的移动信息,其关键是将雷达回波强度时空变化转换成一个新的雷达观测变量———雷达“视风速”。由于“视风速”是包含风场信息的变量,这在三维变分同化系统中增加了风场探测信息。通过联合利用“视风速”和径向风速,由单一径向风速确定风矢量所带来的不确定性可以被克服。使用中国气象科学研究院数值预报研究中心开发的三维变分同化系统(GRAPES-3Dvar)和广东省新一代天气雷达的监测资料进行了实例试验,结果表明本技术方案能够对获取大气系统结构是有用和有效的,也可用于形成模式初始场,这对中尺度天气预报是有作用的。 展开更多

关键词 变分同化 试验研究 多普勒雷达 中国气象科学研究院 多普勒天气雷达 新一代天气雷达 雷达回波强度 技术方案 大气风场 不确定性 风矢量 覆盖范围 雷达数据 移动信息 雷达观测 时空变化 风场探测 联合利用 监测资料 研究中心

在线阅读 下载PDF 职称材料

SVD-En3DVar方法同化多普勒雷达速度观测资料Ⅰ.模拟资料试验 被引量：8

7

作者 徐道生 邵爱梅 邱崇践 《大气科学》 CSCD 北大核心 2011年第4期753-766,共14页

利用WRF模式及模式模拟的资料,开展了利用SVD-En3DVar(基于集合和SVD技术的三维变分同化方法)方法同化雷达径向速度资料的试验。由于雷达观测经常出现大面积空缺,同化时引入了一种局地化方法避免远距离虚假相关的影响。试验着重研究了... 利用WRF模式及模式模拟的资料,开展了利用SVD-En3DVar(基于集合和SVD技术的三维变分同化方法)方法同化雷达径向速度资料的试验。由于雷达观测经常出现大面积空缺,同化时引入了一种局地化方法避免远距离虚假相关的影响。试验着重研究了不同的初始扰动样本产生方法以及不同的样本积分时间对同化结果的影响。提出了一种为预报集合提供初始扰动场的新方法,这一方法将温度和比湿的伪随机扰动场当作观测增量,通过3DVar(three-di mensional variational technique)系统生成所有变量的初始扰动场。试验表明,用这种方法给出的初始扰动样本各个变量间有较好的协调性,积分后扰动不会快速衰减,可以减少模式调整的时间,达到缩短同化循环时间窗的目的。同化雷达径向风资料后对12小时内的温度,湿度和水平风的预报都有所改进,对降水的预报也有一定改进。 展开更多

关键词 多普勒雷达 集合 资料同化 3DVAR SVD

在线阅读 下载PDF 职称材料

多普勒雷达资料四维变分同化 被引量：16

8

作者 杨艳蓉 李柏 张沛源 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期95-110,共16页

文章从理论上分析了多普勒雷达资料的四维同化。阐述多普勒雷达资料四维同化的主要过程及其基本思路。着重论述多普勒雷达资料四维变分分析系统 ( 4D VDRAS)的原理和方法 ,以及价值函数 ,共轭方程、伴随方程和多普勒雷达数据处理、Barne... 文章从理论上分析了多普勒雷达资料的四维同化。阐述多普勒雷达资料四维同化的主要过程及其基本思路。着重论述多普勒雷达资料四维变分分析系统 ( 4D VDRAS)的原理和方法 ,以及价值函数 ,共轭方程、伴随方程和多普勒雷达数据处理、Barnes插值技术和 4D 展开更多

关键词 多普勒雷达 价值函数 四维变分同化 数据处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

双多普勒雷达风场反演资料的同化应用试验 被引量：6

9

作者 杨艳蓉 王振会 +1 位作者 周海光 张沛源 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期553-557,共5页

利用合肥、马鞍山2部多普勒雷达联合观测资料及多部多普勒雷达合成和连续调整技术(MUSCAT),在笛卡尔坐标下反演得到三维风场。将得到的风场通过由CAPS(center for analysisand prediction of storm)研发的ARPS(advanced regional predic... 利用合肥、马鞍山2部多普勒雷达联合观测资料及多部多普勒雷达合成和连续调整技术(MUSCAT),在笛卡尔坐标下反演得到三维风场。将得到的风场通过由CAPS(center for analysisand prediction of storm)研发的ARPS(advanced regional prediction system v5.2.4)模式及数据处理系统ADAS(ARPS data analysis system)进行同化试验。结果表明,反演风场信息可以改善短时模拟场、特别是风场的状况;但由于对湿度场等的改进较小,致使预报的3h降水量与实况有出入。 展开更多

关键词 双多普勒雷达 风场反演 同化

在线阅读 下载PDF 职称材料

三维变分和物理初始化方法相结合同化多普勒雷达资料的试验研究 被引量：24

10

作者 杨毅 邱崇践 +1 位作者 龚建东 黄静 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期479-488,共10页

以美国新近研发的天气研究预报模式(WRF)配置的三维变分(3D-Var)同化系统WRF3D-Var为平台,结合物理初始化方法(Physical Initialization,简称PI)来同化多普勒雷达径向风和回波强度观测资料。其基本做法是首先用物理初始化方法由雷达回... 以美国新近研发的天气研究预报模式(WRF)配置的三维变分(3D-Var)同化系统WRF3D-Var为平台,结合物理初始化方法(Physical Initialization,简称PI)来同化多普勒雷达径向风和回波强度观测资料。其基本做法是首先用物理初始化方法由雷达回波资料估计出比湿、云水混合比和垂直速度,然后用估计的比湿和云水混合比对模式的相应变量进行调整,最后再将估计出的垂直速度作为一种新的观测类型添加到现有的WRF3D-Var目标函数中,同时以WRF3D-Var提供的方法直接同化径向风。针对2002年6月19日的一次强对流性降水过程和2003年7月5日的一次梅雨锋暴雨过程进行了一组同化多普勒雷达径向风和回波资料的试验研究。同化结果表明:分析变量的增量场和观测的雷达回波有很好的对应关系。在雷达回波区,有正的比湿增量、云水含量增量和垂直速度增量,并且水平风增量在此辐合;在没有雷达回波的地方有负的垂直速度增量。预报结果表明,调整云水含量对降水预报改善不明显,调整比湿对降水预报改进明显,直接用物理初始化估计出的垂直速度替代模式的初始垂直速度,对降水预报改进不明显,但以新的方案同化雷达资料能有效地缩短模式的起转时间(spin-uptime),明显改进短时降水预报。 展开更多

关键词 三维变分 物理初始化 同化 多普勒雷达

在线阅读 下载PDF 职称材料

多普勒雷达资料在冷涡强对流天气中的同化应用试验 被引量：15

11

作者 陈力强 杨森 肖庆农 《气象》 CSCD 北大核心 2009年第12期12-20,I0002,共10页

应用WRF模式的三维变分同化系统(WRF-3DVAR),对沈阳多普勒天气雷达资料在东北冷涡暴雨个例中的同化应用进行了试验。研制了多普勒雷达资料质量控制系统,实现了对径向风和反射率因子的直接同化,不但可以反演中尺度三维气象要素场,而且可... 应用WRF模式的三维变分同化系统(WRF-3DVAR),对沈阳多普勒天气雷达资料在东北冷涡暴雨个例中的同化应用进行了试验。研制了多普勒雷达资料质量控制系统,实现了对径向风和反射率因子的直接同化,不但可以反演中尺度三维气象要素场,而且可以为模式提供初始场。以天气尺度资料为背景场同化多普勒雷达资料,WRF-3DVAR可以较好地反演冷涡中尺度对流系统的三维结构,反演的地面强对流辐散气流及在对流层中层涡旋都符合中尺度系统概念模型,通过与实际地面探测资料进行了对比,风场环流基本接近,同化了雷达资料的气象要素场可为预报业务提供较好的包含中小尺度系统的实时三维分析场。通过冷涡个例同化试验,应用WRF-3DVAR同化雷达资料后,中尺度模式对对流降水的预报总体有正的影响,对强对流中的一些中小尺度雨团的预报也略有改善。 展开更多

关键词 多普勒雷达 三维变分资料同化 模式预报 冷涡对流

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用WRF和多普勒雷达资料同化对一次江淮地区梅雨降水过程的模拟研究 被引量：10

12

作者 黄兴友 陈晓颖 +3 位作者 沈菲菲 沈艳秋 沈妍琰 周晔 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期225-238,共14页

为了研究同化雷达资料对数值模式降水预报的改进效果,针对2015年6月26—28日江淮地区梅雨降水过程,进行了结合雷达资料同化的数值模拟研究。首先介绍了过程的降水概况、环流形势。其次,利用WRF模式进行降水过程的数值模拟,在完成控制试... 为了研究同化雷达资料对数值模式降水预报的改进效果,针对2015年6月26—28日江淮地区梅雨降水过程,进行了结合雷达资料同化的数值模拟研究。首先介绍了过程的降水概况、环流形势。其次,利用WRF模式进行降水过程的数值模拟,在完成控制试验的基础上进行WRF-3DVAR的雷达资料同化。经过15 h的启转后,分别进行了针对背景误差协方差矩阵中特征长度和方差尺度的敏感性试验,得到最适合本次个例的特征长度(0.5)、方差尺度(0.7)。设置最优的特征长度和方差尺度后,进行同时同化反射率因子与径向风、单独同化反射率因子和单独同化径向风的同化试验,并分别设置了间隔为1 h和30 min的同化频率。通过分析个例水汽场、动力场及降水预报场,得到如下结论:1)雷达数据同化能够有效提高降水预报效果;2)同时同化雷达反射率因子和径向风的效果最好;3)同化雷达资料频率越高,效果提高也越明显。 展开更多

关键词 梅雨锋 降水 多普勒雷达 同化 尺度因子

在线阅读 下载PDF 职称材料

小尺度风场反演中的多普勒激光雷达数据同化方法分析 被引量：2

13

作者 蒋立辉 李勇 庄子波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期448-451,共4页

基于小尺度天气结构风场反演和变分同化方法理论,分析了平滑罚函数在变分同化方法中的作用,通过模拟它在不同多普勒雷达观测数据误差时的变化,总结了平滑罚因子在整个反演过程中的作用。得出结论,对小尺度天气结构,平滑罚因子可以提高... 基于小尺度天气结构风场反演和变分同化方法理论,分析了平滑罚函数在变分同化方法中的作用,通过模拟它在不同多普勒雷达观测数据误差时的变化,总结了平滑罚因子在整个反演过程中的作用。得出结论,对小尺度天气结构,平滑罚因子可以提高数据反演的精度,而且选择适当的平滑罚因子对提高反演质量有明显的作用,可以很好地应用于真实测量数据的反演,并给出确定平滑罚因子的一般算法。 展开更多

关键词 变分同化 风场反演 小尺度 平滑罚因子 多普勒激光雷达

在线阅读 下载PDF 职称材料

多普勒天气雷达资料同化对江淮暴雨模拟的影响 被引量：9

14

作者 张新忠 陈军明 赵平 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期555-566,共12页

利用GSI同化系统（Gridpoint Statistical Interpolation System）对我国多普勒天气雷达资料进行直接循环同化分析,并采用WRF-ARW3.5.1中尺度模式对2013年我国夏季江淮流域典型暴雨过程进行模拟试验.结果表明经过质量控制的雷达径向风... 利用GSI同化系统（Gridpoint Statistical Interpolation System）对我国多普勒天气雷达资料进行直接循环同化分析,并采用WRF-ARW3.5.1中尺度模式对2013年我国夏季江淮流域典型暴雨过程进行模拟试验.结果表明经过质量控制的雷达径向风、反射率因子资料经GSI同化系统同化后,可形成合理的分析增量.仅同化径向风,模拟的风场与实况更接近,模拟的降雨落区与观测雨带位置更加接近.仅同化反射率因子,对水平风场的直接调整比较小,通过水凝物含量调整,对水平和垂直风场进行调整,对降水的落区影响较小,主要影响模拟的降水强度.同时同化两种资料,能更好地反映风场特征,并改善强降水的落区和强度的模拟.模拟改善最明显是在积分12～36h时段内,该时段有效雷达资料量较多,表明同化雷达资料对暴雨模拟确实具有正效果. 展开更多

关键词 中尺度模式 多普勒天气雷达 GSI同化系统 云分析 暴雨

在线阅读 下载PDF 职称材料

多普勒雷达资料同化在福建地区暴雨过程中的模拟试验 被引量：8

15

作者 蒋宗孝 沈永生 +3 位作者 蒋永成 曾晓枚 廖燕珍 王铁 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第3期563-572,共10页

利用中尺度模式WRFV3.5,对福建地区的一次暴雨过程进行了模式参数化方案模拟效果的敏感性试验,并同化了多普勒雷达资料进行了模拟研究。结果表明,WSM5微物理方案与BMJ积云对流方案的组合模拟大雨和暴雨量级降水的TS评分可达0.29,模拟效... 利用中尺度模式WRFV3.5,对福建地区的一次暴雨过程进行了模式参数化方案模拟效果的敏感性试验,并同化了多普勒雷达资料进行了模拟研究。结果表明,WSM5微物理方案与BMJ积云对流方案的组合模拟大雨和暴雨量级降水的TS评分可达0.29,模拟效果优于其他各种组合。在此基础上,采用WRFV3.5三维变分系统,直接同化多普勒雷达资料,并和登陆台风的外围暴雨过程的控制试验比较,结果表明,仅同化反射率资料使得暴雨落区会向南调整,更接近于实况(TS评分提高了0.12),而仅同化径向风资料使得模拟的降水强度更趋近于实况(TS评分提高了0.13);同时同化反射率和径向风资料,使得暴雨落区及其强度的模拟最接近于实况(TS评分从0.12提高到0.28);敏感性试验的对比结果以时间间隔为3 h时模拟效果最优,6 h间隔次之。因此,合理同化雷达资料会显著改进福建登陆台风的降水模拟效果。 展开更多

关键词 WRF模式 三维变分同化 敏感性试验 多普勒天气雷达

在线阅读 下载PDF 职称材料

多普勒激光雷达风场反演方法研究 被引量：16

16

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 风场反演 结果分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

多普勒雷达四维变分分析系统概述 被引量：21

17

作者 顾建峰 薛纪善 颜宏 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期1-13,共13页

NCAR(NationalCenterforAtmosphericResearch)在1990年代发展起来的多普勒雷达四维变分分析系统(Thefour-dimensionalVariationalDopplerRadarAnalysisSystem,简称VDRAS),采用四维变分(4D-VAR)资料同化技术和云尺度数值模式及其伴随模式... NCAR(NationalCenterforAtmosphericResearch)在1990年代发展起来的多普勒雷达四维变分分析系统(Thefour-dimensionalVariationalDopplerRadarAnalysisSystem,简称VDRAS),采用四维变分(4D-VAR)资料同化技术和云尺度数值模式及其伴随模式,利用单部或多部多普勒雷达观测资料,反演对流尺度风暴的动力结构和微物理结构,包括三维风场、温度场、气压场和微物理量场。本文介绍了VDRAS的基本原理、个例试验和实时运行等概况,旨在随着我国新一代天气雷达建设的逐步完成,为应用我国新一代天气雷达的观测资料,开展4D-VAR方法的研究和应用提供一些参考或借鉴。 展开更多

关键词 多普勒雷达 四维变分 资料同化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于单多普勒激光雷达的机场风场预报方法 被引量：4

18

作者 蒋立辉 李勇 庄子波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期485-488,共4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,对已有变分同化方法和涡度-散度风场反演方法进行改进,利用变分同化方法对由单多普勒激光雷达所测的径向风速进行同化,预报它在未来时序时的估计值,再利用改进... 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,对已有变分同化方法和涡度-散度风场反演方法进行改进,利用变分同化方法对由单多普勒激光雷达所测的径向风速进行同化,预报它在未来时序时的估计值,再利用改进的涡度-散度方法对预报的径向风速进行反演,实现对三维风场的反演,从而成功实现对风场的预报。最后,通过对机场上空的天气结构仿真,分析了这种方法对径向风速实现的三维风场的预报的优缺点及其误差。 展开更多

关键词 风场预报 多普勒激光雷达 机场风场 变分同化 涡度-散度

在线阅读 下载PDF 职称材料

多普勒雷达风场反演技术在西南涡暴雨过程中的应用 被引量：9

19

作者 刘婷婷 苗春生 +3 位作者 张亚萍 翟丹华 邓承之 牟容 《气象》 CSCD 北大核心 2014年第12期1530-1538,共9页

利用多普勒天气雷达四维变分同化方法反演了2010和2013年重庆市两次西南涡内的局地强降水不同高度水平风场,分析了易发生局地强降水区域的局地环流特征。结果表明:风场反演能较准确地给出低空急流、低层辐合和局地气旋性涡旋的位置及演... 利用多普勒天气雷达四维变分同化方法反演了2010和2013年重庆市两次西南涡内的局地强降水不同高度水平风场,分析了易发生局地强降水区域的局地环流特征。结果表明:风场反演能较准确地给出低空急流、低层辐合和局地气旋性涡旋的位置及演变情况,辐合线演变及低空急流的强度和移向对强降水有指示意义;局地气旋性涡旋越深厚,局地强降水的强度和范围越大;不同高度的气旋性涡旋耦合,可能有利于急流的加强和水汽输送。 展开更多

关键词 多普勒天气雷达 四维变分同化 风场反演 西南涡 局地强降水 局地环流特征

在线阅读 下载PDF 职称材料

多普勒激光雷达风场反演研究进展 被引量：8

20

作者 左金辉 贾豫东 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期3-8,共6页

多普勒激光雷达因高精度测量、高空分辨率等特点对晴空天气的风场探测具有重要应用价值,但多普勒激光雷达只能获取径向风速,必需进行风场反演。介绍了单部和多部多普勒激光雷达的风场反演技术的国内外进展及优缺点,其风场反演算法主要... 多普勒激光雷达因高精度测量、高空分辨率等特点对晴空天气的风场探测具有重要应用价值,但多普勒激光雷达只能获取径向风速,必需进行风场反演。介绍了单部和多部多普勒激光雷达的风场反演技术的国内外进展及优缺点,其风场反演算法主要在微波雷达的基础上进行优化和创新。结果表明,单部多普勒激光雷达中变分方法是最有前途的方法;早期多部雷达普遍存在同一性的问题,对多部多普勒激光雷达也没有提出更有效的方法,变分方法的提出使得单部雷达和多部雷达不再有根本的区别,同化方法成为今后的研究重点(典型方法是变分同化)。 展开更多

关键词 多普勒激光雷达 风场反演 变分同化

在线阅读 下载PDF 职称材料