層狀云降水中，固態(tài)降水粒子下落穿越零度等溫線的融化效應(yīng)會引起雷達反射率因子增大，產(chǎn)生亮帶。本文首先運用WRF模式對一次對流云降水演變?yōu)閷訝钤平邓a(chǎn)生亮帶及一次層狀云為主的混合云降水產(chǎn)生亮帶過程進行了數(shù)值模擬，分析了亮帶的微物理特征。其次提出一種基于CINRAD-SA雷達反射率因子垂直廓線（VPR）的零度層亮帶自動識別與訂正算法，以提高雷達定量降水估計的準(zhǔn)確度。（1）降水粒子從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的相變過程其復(fù)折射指數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致雷達反射率因子增大，碰并作用是使亮帶進一步加強的原因，末速度的增加及蒸發(fā)作用造成零度層下反射率因子減弱。（2）運用WRF模式對一次對流云降水演變?yōu)閷訝钤平邓a(chǎn)生亮帶及一次層狀云為主的混合云降水產(chǎn)生亮帶過程進行了數(shù)值模擬，得出，前者較后者的雷達回波中亮帶高度較高，強度較強，厚度較大，有不均勻現(xiàn)象。積云降水演變成的層云的亮帶主要是霰粒子的作用，但因為霰粒子較大，隨著降雨的增強，霰粒子混合比迅速減弱；層云內(nèi)亮帶的形成主要是雪的作用，霰粒子作用較小。（3）提出了一種自動識別與消除雷達回波中零度層亮帶的算法。首先，在降水類型識別算法中增加了垂直向的反射率因子三維特征，改進了... 

【文章來源】：中國氣象科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
    1.3 本文主要內(nèi)容和章節(jié)安排
第二章 研究數(shù)據(jù)
    2.1 研究所用數(shù)據(jù)
    2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
第三章 零度層亮帶形成的物理機制
    3.1 零度層亮帶形成的主要原因-相變作用
    3.2 末速度作用
    3.3 碰并作用
    3.4 蒸發(fā)作用
    3.5 零度層亮帶不均勻性的分析
    3.6 結(jié)論
第四章 亮帶的數(shù)值模擬
    4.1 模擬方案及方法
        4.1.1 微物理參數(shù)化方案
        4.1.2 模擬方案
        4.1.3 模擬區(qū)域分類
    4.2 2011 年 6 月 23 日北京地區(qū)降水過程模擬結(jié)果
        4.2.1 雷達回波模擬結(jié)果
        4.2.2 微物理過程模擬結(jié)果
    4.3 2011 年 9 月 16 日華北地區(qū)降水過程模擬結(jié)果
        4.3.1 雷達回波模擬結(jié)果
        4.3.2 微物理過程模擬結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 亮帶存在對定量測量降水的影響
    5.1 Z-I 關(guān)系法理論分析
    5.2 雷達定量測量降水的錯誤來源
    5.3 探空高度分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 零度層亮帶的自動識別與消除方法
    6.1 降水類型識別
        6.1.1 SHY95 法
        6.1.2 改進算法介紹
        6.1.3 識別效果
        6.1.4 亮帶影響區(qū)
    6.2 亮帶自動識別與消除方法
        6.2.1 垂直廓線的生成方法
        6.2.2 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系法識別亮帶頂、底高度
        6.2.3 亮帶自動識別與消除方法
    6.3 亮帶識別結(jié)果
        6.3.1 兩種生成 VPR 法對比
        6.3.2 確定的 0℃層高度同觀測高度的比較
        6.3.3 亮帶消除結(jié)果
        6.3.4 亮帶反射率因子及厚度統(tǒng)計分析
    6.4 亮帶消除后對定量測量降水精度的影響
        6.4.1 環(huán)流形式分析
        6.4.2 降水影響結(jié)果
    6.5 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 討論和展望
參考文獻
致謝
個人簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于SimRAD平臺的零度層亮帶特征模擬試驗[J]. 董慧杰,王振會,紀(jì)雷,郭麗君,張培昌.  熱帶氣象學(xué)報. 2013(01)
[2]使用雷達回波三維信息自動識別降水類型的方法[J]. 張樂堅,儲凌,葉芳,李雁.  大氣科學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[3]風(fēng)廓線雷達探測零度層亮帶的試驗研究[J]. 黃鈺,阮征,葛潤生,陳鐘榮.  高原氣象. 2011(05)
[4]校準(zhǔn)雨量計密度對雷達聯(lián)合雨量計估測流域平均面雨量的影響[J]. 田付友,程明虎,張亞萍,姚燕飛.  氣象學(xué)報. 2010(05)
[5]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及支持向量機在降雨量預(yù)報中的應(yīng)用[J]. 張樂堅,程明虎,田付友.  高原氣象. 2010(04)
[6]新一代天氣雷達定量降水估測集成系統(tǒng)[J]. 劉曉陽,楊洪平,李建通,李柏,趙坤,鄭媛媛.  氣象. 2010(04)
[7]CINRAD-SA/SB零度層亮帶識別方法[J]. 張樂堅,程明虎,陶嵐.  應(yīng)用氣象學(xué)報. 2010(02)
[8]雷達反射率因子數(shù)據(jù)中的亮帶自動識別和抑制[J]. 肖艷姣,劉黎平,李中華,王紅艷.  高原氣象. 2010(01)
[9]雙偏振雷達對一次水凝物相態(tài)演變過程的分析[J]. 程周杰,劉憲勛,朱亞平.  應(yīng)用氣象學(xué)報. 2009(05)
[10]基于分步校準(zhǔn)的區(qū)域降水量估測方法研究[J]. 李建通,高守亭,郭林,劉曉陽,楊洪平,蔡義勇.  大氣科學(xué). 2009(03)

博士論文
[1]通過VPR訂正技術(shù)提高雷達定量降水估計能力[D]. 戚友存.南京信息工程大學(xué) 2012

碩士論文
[1]北京“6.23”暴雨天氣形成特征及云物理過程的影響研究[D]. 陳賽男.中國氣象科學(xué)研究院 2013



本文編號：3205888