通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的多普勒雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)反演技術(shù)的回顧,我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的風(fēng)場(chǎng)反演技術(shù)在某些方面還存在一些不完善之處(尤其是不適用于非線(xiàn)性變化風(fēng)場(chǎng)和生消演變較快的強(qiáng)對(duì)流區(qū))。針對(duì)這些問(wèn)題,本文提出三種基于單多普勒雷達(dá)的適用于切變區(qū)的風(fēng)場(chǎng)反演技術(shù),通過(guò)誤差分析發(fā)現(xiàn)多約束變分法是其中反演效果最好、反演誤差最小的一種方法。將多約束變分法應(yīng)用到線(xiàn)狀對(duì)流系統(tǒng)的研究中,以獲取線(xiàn)狀對(duì)流系統(tǒng)中的風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)線(xiàn)狀對(duì)流系統(tǒng)的分析能力和預(yù)報(bào)能力。本文從風(fēng)場(chǎng)反演的原理、算法的可靠性以及算法在線(xiàn)狀對(duì)流系統(tǒng)研究中的應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并得到以下主要結(jié)論:相較逆矩陣法而言,多約束變分法的反演結(jié)果更加平滑,更接近真實(shí)風(fēng)場(chǎng);相較單約束變分法而言,多約束變分法的計(jì)算效率更高,且避免了將徑向速度場(chǎng)誤認(rèn)為理想結(jié)果進(jìn)行輸出的情況。通過(guò)三組合成數(shù)據(jù)對(duì)三種算法的反演結(jié)果的誤差分析表明:不管是在均勻風(fēng)場(chǎng)、線(xiàn)性變化風(fēng)場(chǎng)還是非線(xiàn)性變化風(fēng)場(chǎng)中,多約束變分法的反演誤差都小于其他兩種算法,且能較好地反演非線(xiàn)性變化風(fēng)場(chǎng)中的風(fēng)切變區(qū)。通過(guò)與2015年6月1日發(fā)生在湖北監(jiān)利的“東方之星”翻沉事件中雙多普勒天氣雷達(dá)(荊州雷達(dá)和岳陽(yáng)雷達(dá))的風(fēng)場(chǎng)反演結(jié)果的對(duì)比發(fā)現(xiàn):多約束變分法的反演結(jié)果與雙多普勒雷達(dá)的反演結(jié)果基本一致,都可以較好地反映颮線(xiàn)系統(tǒng)的前側(cè)入流、后側(cè)入流、切變區(qū)以及輻合區(qū),因此認(rèn)為多約束變分法可以作為分析線(xiàn)狀對(duì)流系統(tǒng)風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)的有效手段。
【學(xué)位單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：P412.25

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2807723