基于新一代天氣雷達的下?lián)舯┝鞅O(jiān)測與預警
發(fā)布時間:2021-08-07 07:04
在地面引起災害性風的向外暴流的局地強下降氣流,稱為下?lián)舯┝。下(lián)舯┝魇堑涂诊L切變中影響飛機起落安全最嚴重的一種,因而受到了國內外航空和氣象界的高度重視。本文依據(jù)下?lián)舯┝靼l(fā)生前母體雷暴(下文稱為雷暴)反射率因子核迅速下降的特征,基于雷達體掃數(shù)據(jù),定義了判斷下?lián)舯┝靼l(fā)生發(fā)展的“單位面積等效勢能”概念,并結合下?lián)舯┝髌陂g雷暴速度場中層輻合的事實,設計得到了下?lián)舯┝鞒隽鲝姸裙。采用雷達實測數(shù)據(jù),模擬計算得到出流強度公式的強中心系數(shù)與中層輻合系數(shù)。最后基于風暴單體的識別,設計了下?lián)舯┝黝A警算法,并利用6次由雷暴單體產(chǎn)生的下?lián)舯┝鱾例進行檢驗。得到了如下結論:(1)由下?lián)舯┝鲗е碌牡孛娲箫L均在22m/s以上,最大達到34m/s,平均風速為29.2m/s;雷暴的最大反射率因子超過60dBz,最大可達69dBz;輻合層的平均頂高為1.85km,平均頂高為4.7km,平均輻合層厚度為2.85km;最小輻合速度為3.7m/s,最大輻合速度為6.3m/s;雷暴強中心高度基本在7km以上,最大超過10km,達到最大之后,雷暴強中心迅速下降。在下?lián)舯┝鞅l(fā)前雷暴中出現(xiàn)了速度場的中層輻合,輻合高度基本在2000...
【文章來源】:成都信息工程大學四川省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究的重要意義
1.2 下?lián)舯┝鞯难芯扛艣r
1.3 主要研究內容
1.4 本文的主要創(chuàng)新點
第二章 下?lián)舯┝鞯慕Y構特征
2.1 下?lián)舯┝鞯亩x與分類
2.2 下?lián)舯┝鞯慕Y構與產(chǎn)生機理
2.2.1 下?lián)舯┝鞯慕Y構
2.2.2 下?lián)舯┝鞯漠a(chǎn)生機理
2.3 多普勒天氣雷達數(shù)據(jù)結構
2.4 下?lián)舯┝鞯睦走_回波特征
2.4.1 強度回波特征
2.4.2 速度回波
2.4.3 統(tǒng)計特征及分析
2.5 本章小結
第三章 下?lián)舯┝鞒隽鲝姸鹊亩抗浪?br> 3.1 指標設計思路
3.2 數(shù)據(jù)分析與等效勢能的設計
3.2.1 數(shù)據(jù)分析
3.2.2 單位面積等效勢能設計
3.3 出流強度因子分析
3.4 出流強度公式設計
3.5 公式系數(shù)的確定
3.5.1 強中心系數(shù)
3.5.2 中層輻合系數(shù)
3.6 本章小結
第四章 下?lián)舯┝黝A警的實現(xiàn)
4.1 中層輻合的識別與計算
4.2 風暴識別算法及其參數(shù)的計算
4.2.1 風暴段的搜素
4.2.2 風暴分量的合成
4.2.3 風暴體的垂直相關
4.3 等效勢能的計算
4.3.1 雷暴強中心的填補
4.3.2 單位面積等效勢能
4.4 預警算法設計
4.5 本章小結
第五章 監(jiān)測與預警效果分析
5.1 典型個例 1
5.1.1 雷達回波分析
5.1.2 指標分析
5.1.3 出流強度計算
5.1.4 DCAPE值的分析
5.2 典型個例 2
5.2.1 雷達回波分析
5.2.2 指標分析
5.2.3 出流強度的計算
5.3 預警效果檢驗
5.4 綜合結果分析
5.5 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 研究的展望及下一步研究方向
參考文獻
作者在讀期間科研成果簡介
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]下?lián)舯┝鲄^(qū)域特征提取和識別算法[J]. 張鋼,潘運,柳暢. 計算機工程與應用. 2011(28)
[2]下?lián)舯┝髯詣幼R別算法研究[J]. 陶嵐,戴建華. 高原氣象. 2011(03)
[3]三次下?lián)舯┝骼走_回波特征分析[J]. 刁秀廣,趙振東,高慧君,姜鵬. 氣象. 2011(05)
[4]一次下?lián)舯┝魈鞖獾亩嗥绽绽走_資料分析[J]. 王楠,劉黎平,仲凌志. 南京信息工程大學學報(自然科學版). 2009(03)
[5]一次宏下?lián)舯┝鞯睦走_回波特征分析[J]. 石磊. 氣象研究與應用. 2009(03)
[6]一次強雷暴陣風鋒和下?lián)舯┝鞯亩嗥绽绽走_特征[J]. 吳芳芳,王慧,韋瑩瑩,王群. 氣象. 2009(01)
[7]淮北地區(qū)一次強風暴的弓形回波分析[J]. 劉娟,宋子忠,項陽,盧海. 氣象. 2007(05)
[8]一次系列下?lián)舯┝魇录亩嗥绽仗鞖饫走_分析[J]. 俞小鼎,張愛民,鄭媛媛,方翀,朱紅芳,吳林林. 應用氣象學報. 2006(04)
[9]一次雷暴大風的中尺度結構特征分析[J]. 王彥,呂江津,王慶元,吳丹朱,賈惠珍. 氣象. 2006(02)
[10]動力和能量參數(shù)在強對流天氣預報中的應用研究[J]. 李耀東,劉健文,高守亭. 氣象學報. 2004(04)
碩士論文
[1]多普勒天氣雷達產(chǎn)品終端及下?lián)舯┝髯詣幼R別方法研究[D]. 蔣滔.南京信息工程大學 2011
[2]基于WRF模式的下?lián)舯┝鲾?shù)值模擬[D]. 李健群.武漢理工大學 2009
本文編號:3327322
【文章來源】:成都信息工程大學四川省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究的重要意義
1.2 下?lián)舯┝鞯难芯扛艣r
1.3 主要研究內容
1.4 本文的主要創(chuàng)新點
第二章 下?lián)舯┝鞯慕Y構特征
2.1 下?lián)舯┝鞯亩x與分類
2.2 下?lián)舯┝鞯慕Y構與產(chǎn)生機理
2.2.1 下?lián)舯┝鞯慕Y構
2.2.2 下?lián)舯┝鞯漠a(chǎn)生機理
2.3 多普勒天氣雷達數(shù)據(jù)結構
2.4 下?lián)舯┝鞯睦走_回波特征
2.4.1 強度回波特征
2.4.2 速度回波
2.4.3 統(tǒng)計特征及分析
2.5 本章小結
第三章 下?lián)舯┝鞒隽鲝姸鹊亩抗浪?br> 3.1 指標設計思路
3.2 數(shù)據(jù)分析與等效勢能的設計
3.2.1 數(shù)據(jù)分析
3.2.2 單位面積等效勢能設計
3.3 出流強度因子分析
3.4 出流強度公式設計
3.5 公式系數(shù)的確定
3.5.1 強中心系數(shù)
3.5.2 中層輻合系數(shù)
3.6 本章小結
第四章 下?lián)舯┝黝A警的實現(xiàn)
4.1 中層輻合的識別與計算
4.2 風暴識別算法及其參數(shù)的計算
4.2.1 風暴段的搜素
4.2.2 風暴分量的合成
4.2.3 風暴體的垂直相關
4.3 等效勢能的計算
4.3.1 雷暴強中心的填補
4.3.2 單位面積等效勢能
4.4 預警算法設計
4.5 本章小結
第五章 監(jiān)測與預警效果分析
5.1 典型個例 1
5.1.1 雷達回波分析
5.1.2 指標分析
5.1.3 出流強度計算
5.1.4 DCAPE值的分析
5.2 典型個例 2
5.2.1 雷達回波分析
5.2.2 指標分析
5.2.3 出流強度的計算
5.3 預警效果檢驗
5.4 綜合結果分析
5.5 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 研究的展望及下一步研究方向
參考文獻
作者在讀期間科研成果簡介
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]下?lián)舯┝鲄^(qū)域特征提取和識別算法[J]. 張鋼,潘運,柳暢. 計算機工程與應用. 2011(28)
[2]下?lián)舯┝髯詣幼R別算法研究[J]. 陶嵐,戴建華. 高原氣象. 2011(03)
[3]三次下?lián)舯┝骼走_回波特征分析[J]. 刁秀廣,趙振東,高慧君,姜鵬. 氣象. 2011(05)
[4]一次下?lián)舯┝魈鞖獾亩嗥绽绽走_資料分析[J]. 王楠,劉黎平,仲凌志. 南京信息工程大學學報(自然科學版). 2009(03)
[5]一次宏下?lián)舯┝鞯睦走_回波特征分析[J]. 石磊. 氣象研究與應用. 2009(03)
[6]一次強雷暴陣風鋒和下?lián)舯┝鞯亩嗥绽绽走_特征[J]. 吳芳芳,王慧,韋瑩瑩,王群. 氣象. 2009(01)
[7]淮北地區(qū)一次強風暴的弓形回波分析[J]. 劉娟,宋子忠,項陽,盧海. 氣象. 2007(05)
[8]一次系列下?lián)舯┝魇录亩嗥绽仗鞖饫走_分析[J]. 俞小鼎,張愛民,鄭媛媛,方翀,朱紅芳,吳林林. 應用氣象學報. 2006(04)
[9]一次雷暴大風的中尺度結構特征分析[J]. 王彥,呂江津,王慶元,吳丹朱,賈惠珍. 氣象. 2006(02)
[10]動力和能量參數(shù)在強對流天氣預報中的應用研究[J]. 李耀東,劉健文,高守亭. 氣象學報. 2004(04)
碩士論文
[1]多普勒天氣雷達產(chǎn)品終端及下?lián)舯┝髯詣幼R別方法研究[D]. 蔣滔.南京信息工程大學 2011
[2]基于WRF模式的下?lián)舯┝鲾?shù)值模擬[D]. 李健群.武漢理工大學 2009
本文編號:3327322
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