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阵风锋自动识别与预警 被引量:19
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作者 郑佳锋 张杰 +2 位作者 朱克云 刘艳霞 张涛 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期117-125,共9页
根据阵风锋的回波特征,该文设计了阵风锋自动识别算法。在速度场中,考虑辐合线识别;在强度场中,考虑窄带回波识别;根据窄带与辐合线的空间一致性,综合二者识别出阵风锋。基于该算法,以锋线闪烁和物理量输出两种方式实现了预警功能。最... 根据阵风锋的回波特征,该文设计了阵风锋自动识别算法。在速度场中,考虑辐合线识别;在强度场中,考虑窄带回波识别;根据窄带与辐合线的空间一致性,综合二者识别出阵风锋。基于该算法,以锋线闪烁和物理量输出两种方式实现了预警功能。最后利用地面自动气象站资料和2009年6月3日河南商丘、郑州及2009年6月5日安徽阜阳3个雷达站探测的阵风锋98个体扫样本资料检验了识别效果,并采用临界成功指数进行评估。结果表明:双向梯度法能有效滤除大范围降水回波而保留窄带回波;该算法只需考虑较低仰角层,大大提高识别效率。在速度场中采用的算法能有效识别出径向辐合线,同时也适用于低空径向风切变和辐合线的识别;利用临界成功指数对98个体扫样本进行识别率评估,识别率达到68.4%。 展开更多
关键词 阵风锋识别 双向梯度算法 窄带回波 辐合线
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基于通道差异及云指数法的西藏雷暴卫星云图特征分析 被引量:10
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作者 朱克云 张杰 +2 位作者 任景轩 张琪 孙荣 《高原气象》 CSCD 北大核心 2011年第6期1633-1639,共7页
利用2006-2008年间我国风云-2C(FY-2C)卫星资料和西藏39个测站的雷暴观测资料,采用通道差异及云指数法对西藏地区雷暴在FY-2C云图上的特征进行了分析。结果表明,西藏不同地区雷暴在FY-2C卫星不同通道云图上存在差异。总体而言,雷暴发生... 利用2006-2008年间我国风云-2C(FY-2C)卫星资料和西藏39个测站的雷暴观测资料,采用通道差异及云指数法对西藏地区雷暴在FY-2C云图上的特征进行了分析。结果表明,西藏不同地区雷暴在FY-2C卫星不同通道云图上存在差异。总体而言,雷暴发生时,雷暴云的红外云顶亮温值一般介于-63~-13℃之间,较东南沿海地区雷暴云顶亮温偏高。水汽亮温值大多数在-32℃左右,次中心在-48℃以下。红外分裂窗通道亮温差主要在-5~5℃之间。总雷暴与拉萨、日喀则和那曲站雷暴的红外水汽通道亮温差分布特征一致,峰值位于0℃附近且呈准正态分布,而隆子、当雄、安多和索县站的亮温差峰值主要位于亮温差较小的正值区。雷暴FYCDI云指数和FYC_TS云指数高值区间均在零值附近,与前者比较,后者具有反映夜间雷暴云团特征的优势。 展开更多
关键词 西藏 雷暴 中国FY-2C卫星 通道差异 卫星云指数
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贵州地区冰雹云微物理过程及发展机制数值模拟研究 被引量:27
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作者 蒋瑛 朱克云 张杰 《气象》 CSCD 北大核心 2016年第8期920-933,共14页
为了进一步探究贵州地区冰雹云的形成、发展机制和冰雹增长的微物理转化条件,运用三维冰雹云模式对该地区2012—2015年12个冰雹个例进行数值模拟研究,结果发现:各种水成物有利的空间分布是雹粒增长的物质基础,且上升气流与水汽相变之间... 为了进一步探究贵州地区冰雹云的形成、发展机制和冰雹增长的微物理转化条件,运用三维冰雹云模式对该地区2012—2015年12个冰雹个例进行数值模拟研究,结果发现:各种水成物有利的空间分布是雹粒增长的物质基础,且上升气流与水汽相变之间存在一个正反馈效应,冰雹粒子主要以霰粒子为胚胎进行增长,增长方式以霰自动转化成雹为主。在再生冰雹云发展过程中,雹云首次发展过程结束时,高空仍维持4 km及以下很低的0℃层高度,是再生冰雹云发展的热力环境条件。降雹区地面气流辐散,导致两侧区域形成较强的气流辐合上升,是再生冰雹云发展的动力条件。气流在辐合的同时,又使原降雹区的水汽源源不断地向两侧气流辐合区汇合,是再生冰雹云发展的水汽来源。冰雹云中冰晶和霰粒子含量的迅速增加,为冰雹的再次增长提供了有利的微物理物质转化条件。 展开更多
关键词 冰雹 云模式 微物理过程 动力机制
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下击暴流的雷达预警量化指标研究 被引量:12
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作者 罗辉 张杰 +3 位作者 朱克云 郑佳锋 范艺 高细桥 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期853-867,共15页
下击暴流是一种局地灾害性天气现象,对航空飞行安全有极大危害,也会对地面物体造成严重损害。依据下击暴流发生前母体雷暴(下文简称雷暴)反射率因子核迅速下降的特征,基于雷达体扫数据,定义了判断下击暴流发生、发展的"单位面积等... 下击暴流是一种局地灾害性天气现象,对航空飞行安全有极大危害,也会对地面物体造成严重损害。依据下击暴流发生前母体雷暴(下文简称雷暴)反射率因子核迅速下降的特征,基于雷达体扫数据,定义了判断下击暴流发生、发展的"单位面积等效势能"概念,并结合下击暴流期间雷暴速度场中层辐合的事实,设计得到了下击暴流出流强度公式。结果表明:(1)单位面积等效势能值的变化准确反映了雷暴强中心高度变化。(2)相邻体扫的单位面积等效势能差,反映了雷暴能量的释放量,下击暴流发生前1—2个体扫的单位面积等效势能差达到最大,这反映了下击暴流的爆发;可通过设置单位面积等效势能的释放量为30%,预警下击暴流的发生。(3)单位面积等效势能的释放能够提前6—12 min预警出下击暴流的发生,并通过出流强度公式量化由下击暴流产生的地面大风值。预警风速的误差由雷暴距雷达的距离决定,距离越近风速误差越小,反之亦然。(4)对6次下击暴流预警结果表明,该指标能够准确预警下击暴流的发生,而出流强度受雷暴识别参数的影响较大,远距离误差较大。 展开更多
关键词 下击暴流 等效势能 出流强度 中层辐合
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冬季黑潮延伸体异常增暖对东亚夏季风影响的数值试验 被引量:7
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作者 王晓丹 钟中 +1 位作者 谭言科 杜楠 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期569-576,共8页
利用NCAR CAM3全球大气环流模式数值试验,研究了冬季黑潮延伸体的海温异常增暖对东亚夏季风的影响。结果表明,冬季黑潮延伸体海温异常增暖将导致东亚夏季风增强北推。表征夏季风强度的EASMI(the East Asian Summer Monsoon Index)和LSTD... 利用NCAR CAM3全球大气环流模式数值试验,研究了冬季黑潮延伸体的海温异常增暖对东亚夏季风的影响。结果表明,冬季黑潮延伸体海温异常增暖将导致东亚夏季风增强北推。表征夏季风强度的EASMI(the East Asian Summer Monsoon Index)和LSTDI(the Land-Sea Thernal Difference Index)在夏季风爆发后都呈现了明显的增强趋势,且LSTDI对海温异常增暖的响应更为敏感。华北、南海和菲律宾以东的低空西南季风显著增强,副热带西风急流轴以北(南)西风加强(减弱)。日本群岛及周边海域和中国东部长江以南至秦岭一线的降水明显减少;华北、南海、东海、黄海和菲律宾以东的西太平洋上的降水增多。华北是东亚夏季风对黑潮延伸体的海温异常响应最敏感的区域。东亚地区近地面温度表现为一致的增温特征,而30~50°N之间对流层的整体升温导致了海陆热力差异的加大,这是促使东亚夏季风增强的重要原因。中国及周边地区环流和降水异常分布和西北太平洋副热带高压增强北抬有关。 展开更多
关键词 气候学 东亚夏季风 数值试验 海温异常增暖 黑潮延伸体
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RTTOV散射模块在FY-3MWHS资料同化中的应用 被引量:5
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作者 苏捷 朱克云 张杰 《气象》 CSCD 北大核心 2013年第11期1461-1472,共12页
一直以来,受同化系统中观测算子的限制,云区的卫星微波观测资料在使用时都常会做晴空假设,只考虑大气的吸收作用而忽略散射作用,从而会造成对大气中水汽含量的高估。为了克服这一缺点,文中设计了RTTOV微波散射模块在WRF-3DVAR系统中的... 一直以来,受同化系统中观测算子的限制,云区的卫星微波观测资料在使用时都常会做晴空假设,只考虑大气的吸收作用而忽略散射作用,从而会造成对大气中水汽含量的高估。为了克服这一缺点,文中设计了RTTOV微波散射模块在WRF-3DVAR系统中的应用方案,使得计算辐射能衰减的同时考虑大气的散射作用,并在此基础上通过4组试验进行了风云3-A星微波湿度计亮温以及多普勒雷达反射率因子的同化研究对比。结果表明:RTTOV微波散射模块的引入,能有效抑制晴空辐射模块对大气水汽含量的高估。若先同化雷达反射率因子后再继续同化卫星资料,会发现同化雷达后,同化区域内大气水凝物含量明显增加,受此影响同化卫星资料时大气的散射作用也会随之增大。并且雷达同化区域覆盖率越大,对降水预报的改善效果也愈明显。 展开更多
关键词 资料同化 风云三号 微波湿度计 RTTOV—SCATT 雷达反射率因子
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变分伴随方法应用于大气化学初值和参数反演研究 被引量:7
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作者 方涵先 王廷芳 +1 位作者 黄思训 杜华栋 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期216-223,共8页
将结合正则化思想的变分伴随方法应用于大气平流层中臭氧破坏催化反应过程的浓度初始值和反应速率参数的反演问题,推导了在整体资料和末端时刻局部资料反演的伴随模式和泛函梯度,并进行了一组理想数值试验。试验结果表明了变分伴随方法... 将结合正则化思想的变分伴随方法应用于大气平流层中臭氧破坏催化反应过程的浓度初始值和反应速率参数的反演问题,推导了在整体资料和末端时刻局部资料反演的伴随模式和泛函梯度,并进行了一组理想数值试验。试验结果表明了变分伴随方法运用于大气化学过程的反演研究的有效性,特别是局部资料联合反演中可以运用正则化思想克服反演的不适定性。 展开更多
关键词 大气化学参数反演 变分伴随方法 正则化思想
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复杂地形下多普勒雷达资料同化的研究 被引量:7
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作者 杨银 朱克云 +1 位作者 张杰 戴昌明 《高原气象》 CSCD 北大核心 2015年第5期1495-1501,共7页
针对2010年7月16日四川地区一次强降雨过程,以1°×1°的NCEP再分析资料为背景场,四川923个国家级自动气象站逐时降雨资料为观测场,地形高度采用数字地形高程模型(DEM)的地形高度数据替代了模式地形数据,应用WRF模式及其三... 针对2010年7月16日四川地区一次强降雨过程,以1°×1°的NCEP再分析资料为背景场,四川923个国家级自动气象站逐时降雨资料为观测场,地形高度采用数字地形高程模型(DEM)的地形高度数据替代了模式地形数据,应用WRF模式及其三维变分同化系统,对成都、绵阳、达州、西昌、南充5部雷达反射率因子进行了直接同化试验。结果表明:同化反射率因子之后,各层嵌套初始场的水汽通量分布改变较小,但数值和范围改变明显,第一重嵌套水汽通量高值中心显著增强,800 hPa改变较500 hPa明显;同化试验、控制试验均能模拟出此次降雨过程;同化试验在降雨量值、面积、落区上较控制试验均有所改进,对四川盆地东北部的达州和巴中两市改进尤其明显;12 h降雨预报改进优于24h降雨预报。 展开更多
关键词 三维变分同化 DEM 雷达反射率 强降雨
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天气雷达产品色标改进 被引量:1
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作者 郑佳锋 张杰 +1 位作者 朱克云 张曙光 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2013年第10期13-17,共5页
探讨了天气雷达色标配置规律,提出了两种改进的基本产品色标,利用实例对色标的改进效果进行对比分析。结果表明:改进后的色标可以使强度图的回波过渡性增强、回波中心更突出、阵风锋辨识度增强;速度图能更好显示出大风速区、急流、风切... 探讨了天气雷达色标配置规律,提出了两种改进的基本产品色标,利用实例对色标的改进效果进行对比分析。结果表明:改进后的色标可以使强度图的回波过渡性增强、回波中心更突出、阵风锋辨识度增强;速度图能更好显示出大风速区、急流、风切变和速度模糊、零速度线;谱宽图的过渡性增强,能更好反映出湍流强弱。两种改进的色标能有效满足视觉需求,并突出雷达图像中的关键信息。 展开更多
关键词 天气雷达 基本产品 色标改进
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融合卫星云图的直方图统计法纹理检测
10
作者 余远东 胡荣强 +2 位作者 田密 王茜 郑新 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期115-120,共6页
纹理检测及分析不仅对于云图的自动识别,而且对云图的日常应用非常重要。本文采用直方图统计法对融合卫星云图进行了纹理检测和分析,提出了采用信息熵度量卫星云图上的“稠密度”,并利用夏季融合云图进行了大量试验。试验结果表明,信息... 纹理检测及分析不仅对于云图的自动识别,而且对云图的日常应用非常重要。本文采用直方图统计法对融合卫星云图进行了纹理检测和分析,提出了采用信息熵度量卫星云图上的“稠密度”,并利用夏季融合云图进行了大量试验。试验结果表明,信息熵纹理检测结果优于其它统计量,能检测出强云团内部的不同纹理特征,且纹理图像可应用于日常气象工作中。本文在深层次、多角度挖掘气象卫星遥感数据信息方面做了一些探索性的工作。 展开更多
关键词 融合云图 信息熵 纹理检测 模式识别
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拉萨一次热力雷暴的结构特征及数值模拟
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作者 王天义 朱克云 +1 位作者 张杰 周筠珺 《高原气象》 CSCD 北大核心 2015年第5期1237-1248,共12页
利用三维对流风暴云模式对拉萨地区的一次热力雷暴进行了数值模拟和结构特征分析,结果表明,该模式较好地模拟出了此次高原地区热力雷暴在发生、成熟、消亡阶段的结构特征。热力雷暴发生阶段上升气流较小,成熟阶段热力雷暴的总水汽混合... 利用三维对流风暴云模式对拉萨地区的一次热力雷暴进行了数值模拟和结构特征分析,结果表明,该模式较好地模拟出了此次高原地区热力雷暴在发生、成熟、消亡阶段的结构特征。热力雷暴发生阶段上升气流较小,成熟阶段热力雷暴的总水汽混合比最大,上升速度也达到最大值,随后热力雷暴单体不断下降,进入消亡阶段。热力雷暴的水成物粒子(冰晶、雪、霰和雹粒子)中,以冰晶粒子为主,整体生成量最高,但在热力雷暴初期阶段,以霰粒子为主,热力雷暴水汽含量偏少,出现在日最高温度之后,有着高原热力雷暴的独特特征。热力雷暴风场结构表现为低层辐合、高层辐散。高原热力雷暴的不稳定能量较小,午后热力扰动是主要的触发机制。 展开更多
关键词 热力雷暴 结构特征 数值模拟 拉萨
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