采用天氣雷達(dá)徑向風(fēng)場基數(shù)據(jù),提取其所含數(shù)值特征定量信息,并構(gòu)建幾種強(qiáng)對流指標(biāo)。采用對區(qū)域流場特征表達(dá)能力良好的流函數(shù)與勢函數(shù)計(jì)算,并運(yùn)用合適的邊界條件及計(jì)算處理方案,由泊松方程迭代求出滿足區(qū)域無輻散條件的特解,進(jìn)一步通過逆運(yùn)算重建徑向風(fēng)場及運(yùn)用交叉相關(guān)統(tǒng)計(jì)方法,檢驗(yàn)重建效果,顯示由所用邊界處理方案解出的區(qū)域流函數(shù)與勢函數(shù)是收斂的,能夠清晰表達(dá)徑向風(fēng)場特征。并運(yùn)用徑向風(fēng)數(shù)值信息以及它們與局地強(qiáng)對流的密切關(guān)系,構(gòu)建區(qū)域強(qiáng)對流時(shí)空預(yù)警指標(biāo)方程,依托預(yù)警指標(biāo),提供徑向風(fēng)場分區(qū)精細(xì)化預(yù)警區(qū)位和時(shí)間演變狀態(tài)。根據(jù)局地暴雨的徑向風(fēng)特征,運(yùn)用矩陣轉(zhuǎn)換技術(shù)開發(fā)了徑向風(fēng)輻合線客觀自動識別方法,可提供徑向風(fēng)輻合線的具體地理位置,尺度大小,走向分布,覆蓋范圍以及動態(tài)追蹤等定量信息。進(jìn)一步地將徑向風(fēng)輻合線與徑向風(fēng)定量信息背景場疊加,獲得直觀的精細(xì)化局地強(qiáng)對流中小尺度系統(tǒng)時(shí)空預(yù)報(bào)預(yù)警方法。 

【文章來源】：氣象科學(xué). 2020,40(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

2016年6月23日14時(shí)阜寧區(qū)域風(fēng)場與溫度場

圖2為龍卷發(fā)生期間鹽城多普勒雷達(dá)的回波強(qiáng)度和對應(yīng)的徑向風(fēng)體掃面。圖2a顯示阜寧的回波強(qiáng)度為30～35 dBZ之間,并不處于回波強(qiáng)度最大區(qū)(如東南方向的回波強(qiáng)度55 dBZ),其顯示雷達(dá)回波強(qiáng)度在這個(gè)時(shí)刻指示性不清晰;但是在圖2b中,阜寧徑向風(fēng)的風(fēng)向切變很強(qiáng),右側(cè)為向外的徑向風(fēng),左側(cè)為向內(nèi)的徑向風(fēng),其北面是向內(nèi)的徑向風(fēng),東北方向有明顯的徑向風(fēng)的風(fēng)向輻合線。因此在強(qiáng)對流期間對雷達(dá)徑向風(fēng)的定量分析與診斷很有必要。(2)金壇強(qiáng)降水基本特征

2015年6月26—27日常州金壇出現(xiàn)暴雨天氣,綜合幾種降水資料,26日15—16時(shí)常州金壇區(qū)域降水量為15 mm,16—17時(shí)降水量為8 mm,17—18時(shí)降水量達(dá)32 mm,18—19時(shí)降水量為35 mm,19—20時(shí)金壇周邊降水量減小,為20 mm(圖3)。分析暴雨時(shí)期的區(qū)域環(huán)流形勢(圖4),圖4a為850 hPa流場與溫度場,圖4b為1 000 hPa流場與溫度場。由圖4可知,18時(shí),金壇上空有很強(qiáng)的風(fēng)向上下層切變,在850 hPa上,金壇上空為偏西風(fēng)并伴有風(fēng)速輻散(圖4a),提供了上層抽吸作用,并伴有暖平流;在1 000 hPa高度上,金壇地區(qū)為偏東風(fēng),有明顯的風(fēng)向和風(fēng)速輻合,以及較明顯的冷平流。此層風(fēng)向與上層發(fā)生顯著差異,造成強(qiáng)烈的垂直風(fēng)切變,有利于大氣的不穩(wěn)定強(qiáng)對流活動。因此金壇上空低層為來自近海的偏冷濕氣流輻合上升,中層為較厚的偏暖內(nèi)陸氣流抽吸,上下層配合,冷暖與干濕氣團(tuán)混合,垂直運(yùn)動強(qiáng)烈,有利于充沛水汽匯合與維持,形成強(qiáng)對流暴雨。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]C波段雷達(dá)在新疆區(qū)域數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用初探[J]. 馬秀梅,歐登格力,辛渝,尹金方.  沙漠與綠洲氣象. 2015(06)
[2]新一代天氣雷達(dá)超級單體風(fēng)暴中氣旋特征分析[J]. 馮晉勤,湯達(dá)章,王新強(qiáng),馬釧.  大氣科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[3]用有限區(qū)域風(fēng)速場準(zhǔn)確求解流函數(shù)和速度勢場的方法[J]. 朱宗申,朱國富,張林.  大氣科學(xué). 2009(04)
[4]有限區(qū)域風(fēng)速場求解流函數(shù)和速度勢場的有效方案[J]. 朱宗申,朱國富.  應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2008(01)
[5]多普勒雷達(dá)徑向速度資料在對流天氣預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J]. 王麗榮,胡志群,湯達(dá)章,趙瑞金,匡順?biāo)?  氣象科學(xué). 2007(06)
[6]區(qū)域生長法在多普勒天氣雷達(dá)速度場分析中的應(yīng)用[J]. 方德賢,劉國慶,董新寧,慕熙昱.  南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(01)
[7]快速中值濾波方法及其在Doppler雷達(dá)資料處理中的應(yīng)用[J]. 崔哲虎,程明虎,烏秋力,王柏忠.  高原氣象. 2005(05)
[8]區(qū)域膨脹法在剔除Doppler雷達(dá)徑向速度中地物雜波的應(yīng)用[J]. 崔哲虎,程明虎.  氣象科技. 2004(01)
[9]多普勒天氣雷達(dá)風(fēng)場退模糊方法的研究[J]. 梁海河,張沛源,葛潤生.  應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2002(05)
[10]多部多普勒雷達(dá)同步探測三維風(fēng)場反演系統(tǒng)[J]. 周海光,王玉彬.  氣象. 2002(09)

博士論文
[1]雙基地多普勒天氣雷達(dá)探測理論及應(yīng)用分析研究[D]. 莫月琴.中國氣象科學(xué)研究院 2005

碩士論文
[1]颮線過程多普勒雷達(dá)徑向風(fēng)同化模擬研究[D]. 王修瑩.南京信息工程大學(xué) 2015
[2]夏季強(qiáng)降水雷達(dá)徑向風(fēng)精細(xì)化特征研究[D]. 邢彩盈.南京信息工程大學(xué) 2013
[3]多普勒天氣雷達(dá)資料同化在一次強(qiáng)颮線過程數(shù)值模擬中的應(yīng)用[D]. 蘇萬康.蘭州大學(xué) 2011



本文編號：3601051