【摘要】：強(qiáng)對流天氣常伴有大風(fēng)、冰雹和暴雨等災(zāi)害性天氣,給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大威脅,因此,對流性天氣的研究一直受到人們高度關(guān)注。對流過程由于其具有短時(shí)和陣性的特點(diǎn),常規(guī)觀測手段很難勝任,而多普勒雷達(dá)卻能提供高時(shí)空分辨率的反射率因子和徑向風(fēng)的觀測�；诖�,本文利用貴州省貴陽雷達(dá)站2014-2016年5-8月的雷達(dá)回波資料,對貴陽地區(qū)對流性雷達(dá)回波形態(tài)特征、發(fā)生頻次、發(fā)生位置、日變化、生命史進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;然后利用ARW WRF模式以及WRF 3DVAR同化系統(tǒng),對2014年7月24日貴州省中西部一次短時(shí)局地對流過程進(jìn)行同化試驗(yàn),進(jìn)一步分析該對流單體發(fā)生發(fā)展時(shí)的內(nèi)部動力結(jié)構(gòu)和熱力結(jié)構(gòu);最后,通過多物理參數(shù)化方案和Random CV擾動方案生成20個(gè)集合樣本,研究在3DVAR靜態(tài)協(xié)方差中增加隨流型變化信息的混合同化方法對分析和預(yù)報(bào)的改進(jìn)。雷達(dá)觀測的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:對流性降水回波的形態(tài)特征可分為單體型、線狀型和區(qū)域型,其中線狀型接近50%,是貴陽地區(qū)最常見的對流組織形式;對流多發(fā)生在貴陽市西南面和東南面,而北面最少,同時(shí)夜間降水易發(fā)生在貴陽市西南方;對流初始時(shí)刻存在午后和午夜兩個(gè)峰值區(qū)。同化試驗(yàn)表明:相比于spin up 6小時(shí),spin up 12小時(shí)后再同化雷達(dá)資料的預(yù)報(bào)結(jié)果與實(shí)況更接近;在一小時(shí)同化期間內(nèi),6分鐘同化一次的模式預(yù)報(bào)結(jié)果明顯好于30分鐘和60分鐘;背景場方差調(diào)節(jié)參數(shù)(var scaling)和水平尺度參數(shù)(len scaling)影響同化結(jié)果,通過兩參數(shù)的不同組合試驗(yàn)可以得出最優(yōu)預(yù)報(bào)效果。利用不同物理參數(shù)化方案和WRF 3DVAR自帶的Random CV擾動方案分別產(chǎn)生20個(gè)初始集合樣本,然后采用3D-EnVar混合同化方法在一小時(shí)時(shí)間窗內(nèi)同化雷達(dá)資料,發(fā)現(xiàn)混合方法對初始場的調(diào)整以及隨后的預(yù)報(bào)明顯好于3DVAR,并且多物理參數(shù)化方案的同化結(jié)果好于Random CV擾動方案。
【圖文】：

蘭州大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 貴陽地區(qū)對流性雷達(dá)回波的統(tǒng)計(jì)特征及同化試驗(yàn)沿海地區(qū)，西部地區(qū)多為 C 波段多普勒雷達(dá)。本文的研究區(qū)域?yàn)橘F州省中部貴陽地區(qū)，利用貴陽雷達(dá)站（ ° ’ 、 ° E，海拔 1255.7 m）頻率范圍為 5.3-5.5 GHz 的 PPI 和 RHI 雷達(dá)資料，分辨率為 0.2km，有效掃描半徑為 150 km（圖 1），兩次掃描時(shí)間間隔約為 6 分鐘，雷達(dá)反射率強(qiáng)度范圍從-5 -70 dBz，每 5 dBz 為一級，共分為 15 級。同時(shí)利用一日四次的1° 1°NCEP FNL全球分析資料作為WRF模式的初始啟動場，歐洲中心 0.125 °×0.125 °一日四次 ERAInterim 再分析資料，貴州省 84 個(gè)自動觀測站的逐小時(shí)降水資料和貴陽站和威寧站的探空資料進(jìn)行輔助分析。

12圖 3.1 九類代表性對流性雷達(dá)回波形態(tài)特征.3.2 結(jié)果與分析3.2.1 頻次和生命史根據(jù)上節(jié)標(biāo)準(zhǔn)，去除發(fā)生發(fā)展不完整的 47 例（占總個(gè)例 7.8%），2014-2016年 5-8 月對流性雷達(dá)回波有 551 例。單體型、線狀型和區(qū)域型的發(fā)生頻次分別為 126 次、272 次和 148 次；線狀型占總數(shù)的 49.36%，是貴陽地區(qū)最常見的對流性雷達(dá)回波形態(tài)。進(jìn)一步細(xì)分發(fā)現(xiàn)：斷裂線狀發(fā)生頻次最多，達(dá)到 121 次，非嵌入?yún)^(qū)域型次之，，有 84 次，合并單體類
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P412.25

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2669496