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X波段水利测雨雷达在黄河三小区间应用研究
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作者 刘吉峰 严昌盛 +3 位作者 王爽 张斐 王鹏 韩作强 《人民黄河》 北大核心 2025年第8期22-26,共5页
为探究X波段水利测雨雷达在黄河三小区间的适用性,基于小浪底水利枢纽库区的雷达和雨量站监测数据,通过均方根误差、相关系数、相对平均偏差、平均相对误差、结构相似度、峰值信噪比等多项指标对雷达监测降雨量和临近预报降雨量的准确... 为探究X波段水利测雨雷达在黄河三小区间的适用性,基于小浪底水利枢纽库区的雷达和雨量站监测数据,通过均方根误差、相关系数、相对平均偏差、平均相对误差、结构相似度、峰值信噪比等多项指标对雷达监测降雨量和临近预报降雨量的准确度进行评估。结果表明:雷达监测降雨量与雨量站监测降雨量较为接近,离散度低,相关系数均大于0.500,均方根误差均小于6.000 mm,平均相对误差的绝对值均小于0.130;雷达监测面雨量与雨量站插值面雨量的降雨落区基本吻合,雷达测值总体高估,尤其是强降雨中心区明显偏大,但在雷达探测边缘区域存在一定低估;雷达面雨量图的整体细节和轮廓特征较明显,监测精度显著高于雨量站;雷达1、3 h预报场和实况场整体形态大体吻合,降雨落区较为接近,3 h预报效果较1 h预报效果有所减弱;预报评分随降雨量阈值增大而减小。 展开更多
关键词 X波段水利测雨雷达 雨量站 预报 监测 黄河三小区间
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厦门区域一次飞行严重颠簸事件的成因分析
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作者 梁秋枫 郑辉 +2 位作者 苏蕾 包晓军 黄辉 《热带气象学报》 北大核心 2025年第1期136-146,共11页
利用航空器颠簸报告、福建省厦门空中交通管理站通信导航监视数据、ERA5再分析资料和厦门市气象局布设的X波段双偏振相控阵天气雷达对2023年6月23日08:48(北京时,下同)发生在厦门管制区内2700 m高度的一起严重颠簸事件进行分析。(1)本... 利用航空器颠簸报告、福建省厦门空中交通管理站通信导航监视数据、ERA5再分析资料和厦门市气象局布设的X波段双偏振相控阵天气雷达对2023年6月23日08:48(北京时,下同)发生在厦门管制区内2700 m高度的一起严重颠簸事件进行分析。(1)本次颠簸事件发生在急流区右侧的西南气流控制中,低层水汽充沛、风场辐合,中层弱冷中心侵入,配合200 hPa辐散,层结不稳定、对流潜在能量高,但垂直风切变小,在地面辐合抬升条件下,有利于出现以脉冲风暴为主的对流天气。颠簸区域位于垂直速度大值区边缘,周边水平和垂直方向上多散度对出现,低层为正涡度气旋式环流,中高层配合反气旋式环流,物理量场的垂直分布为对流天气的发展提供了有利条件。(2)该航班穿越正在强烈发展的脉冲风暴是此次严重颠簸事件的直接原因。对流单体组合反射率较低,但云中风场有强烈的切变和旋转、空间尺度小,气流条件复杂。X波段相控阵天气雷达探测反演的垂直速度与航空器飞行数据有很好的对应关系,表明云中气流变化导致航空器遭遇严重颠簸。(3)ZDR大值区与强烈的上升气流有明显的对应关系,其后侧存在下沉扰动气流,K_(DP)受粒子密度影响,雷达特征不明显,局部大值区与下沉气流相对应。(4)X波段相控阵雷达组网切变产品(CS、AS、RS)能够反映出小尺度对流单体气流的变化,较对流回波的发展有一定的预警提前量,若切变较强则对流云团后续将继续发展。 展开更多
关键词 飞行颠簸 X波段 相控阵天气雷达产品
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广州X波段双偏振相控阵天气雷达数据质量初步分析及应用 被引量:23
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作者 张羽 吴少峰 +4 位作者 李浩文 胡东明 黄辉 傅佩玲 田聪聪 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期23-34,共12页
为提高X波段双偏振相控阵雷达(XPAR-D)数据质量,采用自适应约束订正方法对反射率因子Z_(H)、差分反射率因子Z_(DR)进行质量控制;利用广州S波段双偏振雷达(CINRAD/SAD)和地面二维雨滴谱观测对XPAR-D雷达的数据质量进行分析,结果表明XPAR-... 为提高X波段双偏振相控阵雷达(XPAR-D)数据质量,采用自适应约束订正方法对反射率因子Z_(H)、差分反射率因子Z_(DR)进行质量控制;利用广州S波段双偏振雷达(CINRAD/SAD)和地面二维雨滴谱观测对XPAR-D雷达的数据质量进行分析,结果表明XPAR-D雷达与CINRAD/SAD雷达的回波强度基本一致,由于XPAR-D雷达灵敏度较低,导致对弱回波的探测能力低于CINRAD/SAD雷达。将XPAR-D雷达测量的反射率因子Z_(H)与雨滴谱仪反演的Z_(H)对比,两者相变化趋势基本一致;XPAR-D雷达差分反射率Z_(DR)、差分相移率K_(DP)与Z_(H)的一致性较好,其中K_(DP)约是CINRAD/SAD雷达的3.3倍;XPAR-D雷达偏振参量能有效反映融化层的偏振特征;一次局地性强降水的观测结果表明相控阵雷达能够精细监测降水的触发、演变过程以及不同降水强度的微物理特征。 展开更多
关键词 X波段双偏振相控阵雷达 数据质量 差分反射率ZDR 差分相移率KDP
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X波段相控阵天气雷达多波束扫描模式的观测偏差及订正
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作者 朱家杉 刘黎平 +5 位作者 吴翀 周钦强 刘艳中 高思楠 耿飞 黄辉 《热带气象学报》 2025年第5期647-660,共14页
目前,相控阵天气雷达在国内的应用已初具规模,其高效灵活的相控阵电子扫描模式显著提高了雷达的观测效率,使其适应不同的观测任务。然而,相控阵天线性能参数的不稳定性也为数据质控带来了新的挑战。为了检验相控阵雷达多波束扫描模式的... 目前,相控阵天气雷达在国内的应用已初具规模,其高效灵活的相控阵电子扫描模式显著提高了雷达的观测效率,使其适应不同的观测任务。然而,相控阵天线性能参数的不稳定性也为数据质控带来了新的挑战。为了检验相控阵雷达多波束扫描模式的合理性及对数据质量的影响,定量对比了广东省广州市三部X波段双偏振相控阵天气雷达和一部S波段新一代双偏振多普勒天气雷达的观测数据,评估了单波束和多波束扫描模式下灵敏度变化、各个仰角观测量的偏差及其原因。研究结果表明,多波束模式下相控阵雷达的ZH和ZDR观测偏差会随着波束指向偏离天线阵面法向而增大;天线增益在宽发射波束内分布不均匀,造成各个仰角的数据呈现出与发射波束宽度一致的周期波动。通过订正,将多波束模式下不同仰角Z_(H)的平均观测偏差控制到-0.6 dB左右,本研究为相控阵雷达的数据质控和深入应用提供了思路和依据。 展开更多
关键词 相控阵天气雷达 双偏振天气雷达 反射率因子 数据质量 定量分析
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南极海冰涛动对北半球夏季大气环流的影响 被引量:4
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作者 王爽 吴其冈 +5 位作者 刘师佐 梁涵洲 户元涛 康彩燕 包晓军 高艳 《大气科学》 CSCD 北大核心 2022年第6期1349-1365,共17页
南极海冰首要模态呈现偶极子型异常,正负异常中心分别位于别林斯高晋海/阿蒙森海和威德尔海。过去研究表明冬春季节南极海冰涛动异常对后期南极涛动(Antarctic Oscillation,AAO)型大气环流有显著影响,而AAO可以通过经向遥相关等机制影... 南极海冰首要模态呈现偶极子型异常,正负异常中心分别位于别林斯高晋海/阿蒙森海和威德尔海。过去研究表明冬春季节南极海冰涛动异常对后期南极涛动(Antarctic Oscillation,AAO)型大气环流有显著影响,而AAO可以通过经向遥相关等机制影响北半球大气环流和东亚气候。本文中我们利用观测分析发现南极海冰涛动从5~7月(May-July,MJJ)到8~10月(August-October,ASO)有很好的持续性,并进一步分析其对北半球夏季大气环流的可能影响及其物理过程。结果表明,MJJ南极海冰涛动首先通过冰气相互作用在南半球激发持续性的AAO型大气环流异常,使得南半球中纬度和极地及热带之间的气压梯度加大,在MJJ至JAS,纬向平均纬向风呈现显著的正负相间的从南极到北极的经向遥相关型分布。对流层中层位势高度场上,在澳大利亚北部到海洋性大陆区域,出现显著的负异常,在东亚沿岸从低纬到高纬呈现南北走向的“-+-”太平洋—日本(Pacific-Japan,PJ)遥相关波列,其对应赤道中部太平洋及赤道印度洋存在显著的降水和海温负异常,西北太平洋至我国东部沿海地区存在显著降水正异常和温度负异常;低纬度北美洲到大西洋一带存在的负位势高度异常和北大西洋附近存在的正位势高度异常中心,构成一个类似于西大西洋型遥相关(Western Atlantic,WA)的结构,对应赤道南大西洋降水增加和南撒哈拉地区降水减少。从物理过程来看,南极海冰涛动首先通过局地效应影响Ferrel环流,进而通过经圈环流调整使得海洋性大陆区域和热带大西洋上方的Hadley环流上升支得到增强,海洋性大陆区域特别是菲律宾附近的热带对流活动偏强,激发类似于负位相的PJ波列,影响东亚北太平洋地区的大气环流,而热带大西洋对流增强和北传特征,则通过激发WA遥相关影响大西洋和欧洲地区的大气环流。以上两种通道将持续性MJJ至ASO南极海冰涛动强迫的大气环流信号从南半球中高纬度经热带地区传递到北半球中高纬地区,从而对热带和北半球夏季大气环流产生显著影响。 展开更多
关键词 南极海冰涛动 冰气相互作用 南极涛动 北半球 大气环流 北半球夏季
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