長(zhǎng)沙機(jī)場(chǎng)陣列天氣雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2021-06-22 08:20
利用2019年4—9月高時(shí)空分辨率的長(zhǎng)沙機(jī)場(chǎng)陣列天氣雷達(dá)資料開展三維變分(three-dimensional variational data assimilation,3DVAR)風(fēng)場(chǎng)反演研究。為驗(yàn)證該算法的反演效果,選取外場(chǎng)試驗(yàn)中10次降水過程,在陣列天氣雷達(dá)的三維精細(xì)探測(cè)區(qū)內(nèi),采用陣列天氣雷達(dá)合成風(fēng)場(chǎng)和1部L波段邊界層風(fēng)廓線雷達(dá)產(chǎn)品作為參考值對(duì)陣列反演風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)證評(píng)估。結(jié)果表明:在穩(wěn)定性降水條件下,陣列反演風(fēng)場(chǎng)與陣列合成風(fēng)場(chǎng)、風(fēng)廓線雷達(dá)產(chǎn)品的結(jié)果較為一致;在對(duì)流性降水條件下,由于不均勻性會(huì)造成風(fēng)廓線測(cè)風(fēng)精度下降,風(fēng)廓線雷達(dá)產(chǎn)品與陣列反演風(fēng)場(chǎng)和陣列合成風(fēng)場(chǎng)差異較大。陣列反演風(fēng)場(chǎng)與陣列合成風(fēng)場(chǎng)在穩(wěn)定性、對(duì)流性降水條件下水平風(fēng)速相對(duì)偏差分別低于19%,29%,水平風(fēng)向差分別低于14.92°,26.35°,穩(wěn)定性降水條件下陣列反演風(fēng)場(chǎng)更優(yōu),誤差在可接受范圍內(nèi)。兩種算法得到的風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)符合各類天氣系統(tǒng)的基本特征,水平風(fēng)場(chǎng)空間分布和風(fēng)速、風(fēng)向非常接近。
【文章來(lái)源】:應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2020,31(06)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【部分圖文】:
圖6?5個(gè)對(duì)流性降水個(gè)例誤差?(a)水平風(fēng)速均方根誤差,(b)水平風(fēng)速相對(duì)均方根誤差,(c)水平風(fēng)向均方根誤差??Fig.?6?Error?charts?of?5?stable?preci?
場(chǎng)陣列天氣雷達(dá)由S個(gè)相:控??陣接收發(fā)射子陣(筒稱收發(fā)子陣)為一組進(jìn)行伺歩探??測(cè),在水平方向上每個(gè)收發(fā)子陣采用機(jī)械掃描方式:??覆薔〇、#軟方ft,垂直方向具有秦個(gè)發(fā)射被車:和54??個(gè)接收彼束,覆蓋9°?8T仰角t每個(gè)收發(fā)子陣的最??大探測(cè)距離為2〇.?2S?km,徑向分辨?zhèn)銥椋樱?m[2°]。張??沛源等[23研食‘?S部多普勒天氣雷達(dá)聯(lián)合著鏡太氣??風(fēng)場(chǎng)的誤差分布及最佳布局,從理論1:證明3部雷??達(dá)以等3三角形布局為最佳4機(jī)場(chǎng)陣列天氣'雷隹布??局近似千等邊,蘭角灌(圖1?>,在3個(gè)收發(fā)子陣測(cè)速??精度柑同的條件下,能減小風(fēng)場(chǎng)合成和反演的誤差。??外場(chǎng)試驗(yàn)中收發(fā)子陣禾線旋轉(zhuǎn)速度.為30°?*??次體掃時(shí)間為12?s4?_個(gè)收_歎子:_在6:(f翁圍■掃??描時(shí)間為2?s:?JIf范圍內(nèi)掃播時(shí)間為4?g?s.故:在嚴(yán)格??的協(xié)同探測(cè)模式下,3個(gè)收發(fā)子阼在共同覆鎣區(qū)域??(簡(jiǎn)稱三維精細(xì)探測(cè)S)的探測(cè)資料時(shí)差在么s以??下,W個(gè)收發(fā)子陣共'同覆蓋區(qū)域的探測(cè)資料時(shí)蠢在:??4?s以下中三維精細(xì)探測(cè)區(qū)外也能獲取探測(cè)??圖1?3.子翁ft子陣舞列天氣雷茲審鳥_茨裰麵:酸猶:意圖??■:色鎌A?SDV通'臟:真._肩,??魏惠圓JIJS擲.輕風(fēng)霜簿感■:雜慮:>??Fig.?1?Deployment?diagram?and?spatial?detection??schematic?diagram?of?the?AWR?consisting?of??three?transmit-receive?subarrays??(the?red?rectangle?denotes?the?3DVAR?wind?fiel
taa??_用氣象攀報(bào)??第:3__l?#??4?6??距離/km??10??10??過45?dBZ。從風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)看,兩種算法結(jié)果比較一??敦、3'?km和:1?'km育眞分別以:拿北風(fēng)和傭拿風(fēng)為??主,面且出現(xiàn)明顯的渦旋結(jié)梅(圖7中紅色圓圈風(fēng)??速、風(fēng)向變化大,且賽強(qiáng)回波,K域風(fēng)速較大?傮w??上s從視覺上看風(fēng)場(chǎng)細(xì)節(jié)存在差異,但空聞分布較一??致。??2019?年?gj?21?g?14:E00—1J:E00?中等強(qiáng)...度的??分散對(duì)流云團(tuán)在三維精細(xì)探測(cè)K內(nèi)以40?km?.?h-1??的速?gòu)]商肅偏西方向移動(dòng)!?31雜存:龜駿時(shí)強(qiáng)降,水并??伴有霄讓爹氣。菌■?7為i月21曰14:?5|:sw肘刻陣??列合成風(fēng)場(chǎng)和陣列反演風(fēng)場(chǎng)在3?km和5?km高度??上的水平'風(fēng)羽:屬8由:M???W麵,舞地強(qiáng)■回_像于三??維精細(xì)探測(cè)區(qū):之間,周圍為層云區(qū)f中心最強(qiáng)回波超??02468?10?02468?10??距離/km?距離/km??I?M?I?i_^B?I?I?dBZ??0?10?20?30?40?50?60?70??圖7?2019年8月21日14:52:00陣列合成風(fēng)場(chǎng)和陣列反演風(fēng)場(chǎng)不同高度的水平風(fēng)矢(填色為反射率因子)??(a)陣列合成風(fēng)場(chǎng),3?km高度,(b)陣列反演風(fēng)場(chǎng),3?km高度,??(c)陣列合成風(fēng)場(chǎng),5?km高度,(d)陣列反演風(fēng)場(chǎng),5?km高度??Fig.?7?Horizontal?wind?for?the?八WR?synthetic?wind?field?and?the?八WR?retrieved?wind?field?at?145200?BT?21?八ug?2019??(th
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]長(zhǎng)沙機(jī)場(chǎng)陣列天氣雷達(dá)地物識(shí)別算法[J]. 魏萬(wàn)益,馬舒慶,楊玲,甄小瓊,呂寺煒. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]降水時(shí)風(fēng)廓線雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)反演效果評(píng)估[J]. 林曉萌,尉英華,陳宏,王艷春. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2020(03)
[3]陣列天氣雷達(dá)設(shè)計(jì)與初步實(shí)現(xiàn)[J]. 馬舒慶,陳洪濱,王國(guó)榮,甄小瓊,許曉平,李思騰. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2019(01)
[4]三雷達(dá)、雙雷達(dá)反演降雹超級(jí)單體風(fēng)暴三維風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征研究[J]. 韓頌雨,羅昌榮,魏鳴,黃美金,陳磊. 氣象學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]三維變分方法反演風(fēng)場(chǎng)的效果檢驗(yàn)[J]. 王艷春,王紅艷,劉黎平. 高原氣象. 2016(04)
[6]一種抑制降水對(duì)風(fēng)廓線雷達(dá)水平風(fēng)干擾的方法[J]. 林曉萌,何平,黃興友. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]華南一次強(qiáng)颮線過程的三維變分風(fēng)場(chǎng)反演效果分析[J]. 王艷春,王紅艷,劉黎平. 暴雨災(zāi)害. 2014(04)
[8]風(fēng)廓線雷達(dá)測(cè)風(fēng)精度評(píng)估[J]. 鄧闖,阮征,魏鳴,葛潤(rùn)生. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]雙雷達(dá)反演臺(tái)風(fēng)外圍強(qiáng)帶狀回波風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征研究[J]. 羅昌榮,池艷珍,周海光. 大氣科學(xué). 2012(02)
[10]風(fēng)廓線儀系統(tǒng)探測(cè)試驗(yàn)與應(yīng)用[J]. 王欣,卞林根,彭浩,李劍東. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2005(05)
本文編號(hào):3242497
【文章來(lái)源】:應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2020,31(06)北大核心CSCD
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【部分圖文】:
圖6?5個(gè)對(duì)流性降水個(gè)例誤差?(a)水平風(fēng)速均方根誤差,(b)水平風(fēng)速相對(duì)均方根誤差,(c)水平風(fēng)向均方根誤差??Fig.?6?Error?charts?of?5?stable?preci?
場(chǎng)陣列天氣雷達(dá)由S個(gè)相:控??陣接收發(fā)射子陣(筒稱收發(fā)子陣)為一組進(jìn)行伺歩探??測(cè),在水平方向上每個(gè)收發(fā)子陣采用機(jī)械掃描方式:??覆薔〇、#軟方ft,垂直方向具有秦個(gè)發(fā)射被車:和54??個(gè)接收彼束,覆蓋9°?8T仰角t每個(gè)收發(fā)子陣的最??大探測(cè)距離為2〇.?2S?km,徑向分辨?zhèn)銥椋樱?m[2°]。張??沛源等[23研食‘?S部多普勒天氣雷達(dá)聯(lián)合著鏡太氣??風(fēng)場(chǎng)的誤差分布及最佳布局,從理論1:證明3部雷??達(dá)以等3三角形布局為最佳4機(jī)場(chǎng)陣列天氣'雷隹布??局近似千等邊,蘭角灌(圖1?>,在3個(gè)收發(fā)子陣測(cè)速??精度柑同的條件下,能減小風(fēng)場(chǎng)合成和反演的誤差。??外場(chǎng)試驗(yàn)中收發(fā)子陣禾線旋轉(zhuǎn)速度.為30°?*??次體掃時(shí)間為12?s4?_個(gè)收_歎子:_在6:(f翁圍■掃??描時(shí)間為2?s:?JIf范圍內(nèi)掃播時(shí)間為4?g?s.故:在嚴(yán)格??的協(xié)同探測(cè)模式下,3個(gè)收發(fā)子阼在共同覆鎣區(qū)域??(簡(jiǎn)稱三維精細(xì)探測(cè)S)的探測(cè)資料時(shí)差在么s以??下,W個(gè)收發(fā)子陣共'同覆蓋區(qū)域的探測(cè)資料時(shí)蠢在:??4?s以下中三維精細(xì)探測(cè)區(qū)外也能獲取探測(cè)??圖1?3.子翁ft子陣舞列天氣雷茲審鳥_茨裰麵:酸猶:意圖??■:色鎌A?SDV通'臟:真._肩,??魏惠圓JIJS擲.輕風(fēng)霜簿感■:雜慮:>??Fig.?1?Deployment?diagram?and?spatial?detection??schematic?diagram?of?the?AWR?consisting?of??three?transmit-receive?subarrays??(the?red?rectangle?denotes?the?3DVAR?wind?fiel
taa??_用氣象攀報(bào)??第:3__l?#??4?6??距離/km??10??10??過45?dBZ。從風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)看,兩種算法結(jié)果比較一??敦、3'?km和:1?'km育眞分別以:拿北風(fēng)和傭拿風(fēng)為??主,面且出現(xiàn)明顯的渦旋結(jié)梅(圖7中紅色圓圈風(fēng)??速、風(fēng)向變化大,且賽強(qiáng)回波,K域風(fēng)速較大?傮w??上s從視覺上看風(fēng)場(chǎng)細(xì)節(jié)存在差異,但空聞分布較一??致。??2019?年?gj?21?g?14:E00—1J:E00?中等強(qiáng)...度的??分散對(duì)流云團(tuán)在三維精細(xì)探測(cè)K內(nèi)以40?km?.?h-1??的速?gòu)]商肅偏西方向移動(dòng)!?31雜存:龜駿時(shí)強(qiáng)降,水并??伴有霄讓爹氣。菌■?7為i月21曰14:?5|:sw肘刻陣??列合成風(fēng)場(chǎng)和陣列反演風(fēng)場(chǎng)在3?km和5?km高度??上的水平'風(fēng)羽:屬8由:M???W麵,舞地強(qiáng)■回_像于三??維精細(xì)探測(cè)區(qū):之間,周圍為層云區(qū)f中心最強(qiáng)回波超??02468?10?02468?10??距離/km?距離/km??I?M?I?i_^B?I?I?dBZ??0?10?20?30?40?50?60?70??圖7?2019年8月21日14:52:00陣列合成風(fēng)場(chǎng)和陣列反演風(fēng)場(chǎng)不同高度的水平風(fēng)矢(填色為反射率因子)??(a)陣列合成風(fēng)場(chǎng),3?km高度,(b)陣列反演風(fēng)場(chǎng),3?km高度,??(c)陣列合成風(fēng)場(chǎng),5?km高度,(d)陣列反演風(fēng)場(chǎng),5?km高度??Fig.?7?Horizontal?wind?for?the?八WR?synthetic?wind?field?and?the?八WR?retrieved?wind?field?at?145200?BT?21?八ug?2019??(th
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]長(zhǎng)沙機(jī)場(chǎng)陣列天氣雷達(dá)地物識(shí)別算法[J]. 魏萬(wàn)益,馬舒慶,楊玲,甄小瓊,呂寺煒. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]降水時(shí)風(fēng)廓線雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)反演效果評(píng)估[J]. 林曉萌,尉英華,陳宏,王艷春. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2020(03)
[3]陣列天氣雷達(dá)設(shè)計(jì)與初步實(shí)現(xiàn)[J]. 馬舒慶,陳洪濱,王國(guó)榮,甄小瓊,許曉平,李思騰. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2019(01)
[4]三雷達(dá)、雙雷達(dá)反演降雹超級(jí)單體風(fēng)暴三維風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征研究[J]. 韓頌雨,羅昌榮,魏鳴,黃美金,陳磊. 氣象學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]三維變分方法反演風(fēng)場(chǎng)的效果檢驗(yàn)[J]. 王艷春,王紅艷,劉黎平. 高原氣象. 2016(04)
[6]一種抑制降水對(duì)風(fēng)廓線雷達(dá)水平風(fēng)干擾的方法[J]. 林曉萌,何平,黃興友. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]華南一次強(qiáng)颮線過程的三維變分風(fēng)場(chǎng)反演效果分析[J]. 王艷春,王紅艷,劉黎平. 暴雨災(zāi)害. 2014(04)
[8]風(fēng)廓線雷達(dá)測(cè)風(fēng)精度評(píng)估[J]. 鄧闖,阮征,魏鳴,葛潤(rùn)生. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]雙雷達(dá)反演臺(tái)風(fēng)外圍強(qiáng)帶狀回波風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征研究[J]. 羅昌榮,池艷珍,周海光. 大氣科學(xué). 2012(02)
[10]風(fēng)廓線儀系統(tǒng)探測(cè)試驗(yàn)與應(yīng)用[J]. 王欣,卞林根,彭浩,李劍東. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2005(05)
本文編號(hào):3242497
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