傳統(tǒng)多普勒天氣雷達(dá)強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)采用固定閾值判別法給出強(qiáng)風(fēng)暴的冰雹閃電災(zāi)害預(yù)警結(jié)果,該方法不適用于不同經(jīng)緯度、季節(jié)和復(fù)雜地形條件下的強(qiáng)對(duì)流天氣識(shí)別預(yù)警。本文利用循環(huán)遞歸的區(qū)域生長(zhǎng)法對(duì)TITAN算法進(jìn)行改進(jìn),從而快速識(shí)別三維強(qiáng)風(fēng)暴單體及其雷達(dá)特征物理量;使用多普勒天氣雷達(dá)和TRMM星載氣象雷達(dá)的歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)反演河北石家莊地區(qū)春夏兩季復(fù)雜地形條件下的強(qiáng)風(fēng)暴災(zāi)害性天氣Logistics多元線性回歸概率預(yù)警模型。對(duì)發(fā)生在河北石家莊夏季的一次強(qiáng)颮線天氣和發(fā)生在春季的一次超級(jí)多單體風(fēng)暴天氣進(jìn)行冰雹閃電災(zāi)害性天氣識(shí)別預(yù)警實(shí)驗(yàn),并與傳統(tǒng)算法進(jìn)行誤差對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與傳統(tǒng)算法對(duì)比,該方法對(duì)強(qiáng)風(fēng)暴天氣識(shí)別預(yù)警的定位精度較高,并且其漏報(bào)率和虛報(bào)率較低,有助于快速識(shí)別預(yù)警強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害性天氣。 

【文章來源】：高原山地氣象研究. 2020,40(03)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

改進(jìn)區(qū)域生長(zhǎng)法識(shí)別二維強(qiáng)風(fēng)暴算法流程

北京時(shí)間2017年7月9日20時(shí)石家莊站T-lnP探空數(shù)據(jù)顯示:風(fēng)向從925～500hPa,從低層較小風(fēng)速的東南風(fēng)轉(zhuǎn)為偏西北風(fēng),又從中層較大風(fēng)速的偏東風(fēng)轉(zhuǎn)為高層強(qiáng)盛的偏北風(fēng)。整層大氣垂直方向上由中低層暖平流轉(zhuǎn)為中高層冷平流,存在較強(qiáng)風(fēng)垂直切變,大氣動(dòng)力觸發(fā)條件很充分;700hPa以下中低層接近飽和,水汽含量充沛,w_cape指數(shù)=46.8,存在很強(qiáng)的上升氣流運(yùn)行;在3km自由對(duì)流高度附近,存在一溫度陡然下降區(qū)域,LI指數(shù)=-2.6°,SI指數(shù)=-3.4°,K指數(shù)=33,綜合這些對(duì)流參數(shù)可以看出大氣層結(jié)熱力結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定[24]。圖3 2017年7月9日22:09石家莊強(qiáng)颮線天氣雷達(dá)徑向速度(0.5°仰角)

圖2 2017年7月9日22:09石家莊強(qiáng)颮線天氣雷達(dá)反射率因子（0.5°仰角）圖2是0.5°仰角下的北京時(shí)間2017年7月9日22:09石家莊強(qiáng)颮線天氣雷達(dá)反射率因子。從圖中可以看出雷達(dá)站中心偏東南方位120°～150°,徑向距離延伸至200km附近,有一條狹長(zhǎng)的反射率因子強(qiáng)回波帶,其中最大回波強(qiáng)度達(dá)55dBZ以上,這是典型的颮線天氣結(jié)構(gòu)。其中,黑色圓圈標(biāo)出了颮線中強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴質(zhì)心位置,回波強(qiáng)度均在45dBZ以上,對(duì)應(yīng)位置的徑向速度圖上可以看出(圖3黑色圓圈內(nèi))均存在有強(qiáng)輻散下沉氣流并下沖到近地面,在方位正南偏西30°的50～100km徑向距離處與前方暖濕氣流交匯,形成一條狹長(zhǎng)的陣風(fēng)鋒線[25](白色圓圈內(nèi))。采用第1節(jié)的識(shí)別預(yù)警算法,獲取每個(gè)強(qiáng)風(fēng)暴單體,計(jì)算獲取其HRM30,HRM40,ET,DVIL和H-20五個(gè)自變量因子帶入(12)式中,可獲得強(qiáng)風(fēng)暴冰雹閃電概率預(yù)警結(jié)果(如圖4所示)。圖中可以看出,改進(jìn)的突發(fā)性強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害天氣預(yù)警算法共計(jì)識(shí)別出25個(gè)強(qiáng)風(fēng)暴單體,冰雹災(zāi)害預(yù)警等級(jí)從輕微到嚴(yán)重呈均勻分布,24和25號(hào)單體附件出現(xiàn)閃電預(yù)警(“+”所示)。表5給出了聯(lián)合使用石家莊站地面雨量計(jì)和閃電定位儀數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析的結(jié)果(因篇幅有限,列出部分強(qiáng)風(fēng)暴識(shí)別預(yù)警的對(duì)比分析結(jié)果)。

【參考文獻(xiàn)】：
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