雷達反演同化對臺風薔薇(2008)強度和路徑預報影響及其機制研究
發(fā)布時間:2021-10-09 18:37
登陸臺風是世界上破壞性最強的自然災害之一,其伴隨的強風和暴雨常造成巨大的生命財產(chǎn)和社會經(jīng)濟損失。臺風在接近陸地時,其強度、路徑和結(jié)構(gòu)的變化經(jīng)常相當顯著,給臺風預報帶來較大的困難。過去研究表明,制約臺風預報的關(guān)鍵在于數(shù)值模式初始場不能準確反映臺風結(jié)構(gòu)。眾所周知,地基多普勒雷達是唯一能監(jiān)測近海登陸臺風風雨三維結(jié)構(gòu)的工具,其高時間和空間分辨率的觀測資料有助于改善數(shù)值模式初始場精度。本文選取2008年登陸臺灣、路徑突然西折的15號臺風薔薇(Jangmi)作為研究個例,采用位于臺灣的四部S波段WSR-88D雷達在臺風路徑發(fā)生轉(zhuǎn)折前(2008年9月28日00時到06時)的徑向速度和反射率因子數(shù)據(jù),開展臺風環(huán)流結(jié)構(gòu)的雷達風場反演方法研究。在此基礎(chǔ)上,利用集合卡爾曼濾波同化技術(shù),分析反演風同化對臺風強度和路徑預報的影響,并探討臺風非對稱環(huán)流結(jié)構(gòu)在其路徑變化中的作用。首先,在雷達臺風環(huán)流反演方面,發(fā)展梯度速度軌跡顯示(GrVTD)方法和基于反射率因子的回波追蹤交叉相關(guān)(T-TREC)方法。GrVTD方法根據(jù)臺風不同半徑上雷達徑向速度方位梯度呈諧波變化的特征進行傅利葉分析,避免速度模糊影響,并較準確穩(wěn)定地...
【文章來源】:南京大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:156 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和動機
1.2 雷達資料同化研究進展
1.3 雷達風場反演研究進展
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
1.5 本文創(chuàng)新點
第二章 GrVTD單多普勒雷達反演方法
2.1 方法說明
2.2 理想實驗分析
2.3 實際個例分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 T-TREC單多普勒雷達反演方法
3.1 方法說明
3.2 實際個例分析
3.3 誤差分析
3.4 T-TREC實時運行結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 T-TREC反演風集合卡爾曼濾波同化
4.1 雷達觀測說明
4.2 模式和同化系統(tǒng)
4.3 實驗設(shè)計
4.4 EnKF分析與確定性預報
4.5 敏感性實驗
4.6 本章小結(jié)
第五章 T-TREC反演風與徑向速度同化配置在不同同化窗口的作用
5.1 雷達觀測和反演以及實驗設(shè)計
5.2 T-TREC反演風同化與徑向速度同化的比較
5.3 V_(TREC)和V_(4RD)組合同化的作用
5.4 確定性預報的定量評估
5.6 本章小結(jié)
第六章 初始場非對稱結(jié)構(gòu)在臺風Jangmi路徑轉(zhuǎn)折中的作用
6.1 方法和實驗設(shè)計
6.2 環(huán)境場和臺風渦旋結(jié)構(gòu)對路徑預報的影響
6.3 波數(shù)1結(jié)構(gòu)的演變以及通道氣流的作用
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 未來研究展望
附錄A
參考文獻
攻博期間發(fā)表文章及科研成果目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]全球變暖背景下我國熱帶氣旋災害趨勢分析[J]. 張嬌艷,吳立廣,張強. 熱帶氣象學報. 2011(04)
本文編號:3426800
【文章來源】:南京大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:156 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和動機
1.2 雷達資料同化研究進展
1.3 雷達風場反演研究進展
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
1.5 本文創(chuàng)新點
第二章 GrVTD單多普勒雷達反演方法
2.1 方法說明
2.2 理想實驗分析
2.3 實際個例分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 T-TREC單多普勒雷達反演方法
3.1 方法說明
3.2 實際個例分析
3.3 誤差分析
3.4 T-TREC實時運行結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 T-TREC反演風集合卡爾曼濾波同化
4.1 雷達觀測說明
4.2 模式和同化系統(tǒng)
4.3 實驗設(shè)計
4.4 EnKF分析與確定性預報
4.5 敏感性實驗
4.6 本章小結(jié)
第五章 T-TREC反演風與徑向速度同化配置在不同同化窗口的作用
5.1 雷達觀測和反演以及實驗設(shè)計
5.2 T-TREC反演風同化與徑向速度同化的比較
5.3 V_(TREC)和V_(4RD)組合同化的作用
5.4 確定性預報的定量評估
5.6 本章小結(jié)
第六章 初始場非對稱結(jié)構(gòu)在臺風Jangmi路徑轉(zhuǎn)折中的作用
6.1 方法和實驗設(shè)計
6.2 環(huán)境場和臺風渦旋結(jié)構(gòu)對路徑預報的影響
6.3 波數(shù)1結(jié)構(gòu)的演變以及通道氣流的作用
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 未來研究展望
附錄A
參考文獻
攻博期間發(fā)表文章及科研成果目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]全球變暖背景下我國熱帶氣旋災害趨勢分析[J]. 張嬌艷,吳立廣,張強. 熱帶氣象學報. 2011(04)
本文編號:3426800
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