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多普勒雷达短时临近预报技术研究

石燕茹  
【摘要】:本论文以河北省中南部2004-2008年共5年的对流性天气过程作为研究对象,利用常规观测资料和雷达资料,分析了对流性天气过程产生的天气背景、雷达回波图像特征;同时,应用EVAD技术计算得到的平均散度,分析了对流天气产生的动力学特征;根据风暴相对螺旋度(SRH)的变化判断对流发生的时间及强弱。具体研究开发内容有:①分析了对流性天气过程的天气背景,总结出雷暴、冰雹等灾害性天气的气候和天气学特征。②分析多普勒天气雷达回波的强度和径向速度等图像产品,找出对流天气过程的雷达图像特征。通过分析径向速度PPI产品的零速度线的走向,能够定性判断大尺度风向的辐合辐散,根据相同距离圈正、负速度数值的差异定性判断某个高度层风速的辐合辐散,进而跟踪对流的发展。③利用EVAD技术计算低层不同高度上的水平散度值,根据低层散度随时间的变化,判断环境场是否有利于对流天气的发展。通过对2005-2008年5-9月石家庄雷达扫描范围内共50次强对流天气过程进行分析,得到了利用晴空回波预警强对流天气的指标。④利用雷达垂直风廓线产品(VWP)计算风暴相对螺旋度(SRH),通过对2007~2008年的27次强对流天气过程的分析,找出高低层SRH变化与对流出现时间的关系,归纳总结出不同类型强对流天气(冰雹、大风、短时强降水)的预报预警指标。⑤根据晴空回波统计结果开发了“强对流自动报警系统”,并于2009年6-8月进行了试运行。从2009年汛期运行情况来看,系统简单方便,运行基本稳定。6-8月除5天无雷达资料外,共报警56次,正确率为73.6%,空报率为19.5%,漏报率为6.9%;辐合平均提前对流天气出现时间为7.1h。总体看来,该报警系统具有漏报少,虚警较多的特点,对降低强对流天气漏报率,提高强对流天气的临近预报水平有重要意义。


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