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基于SCIT算法的风暴识别、追踪设计以及江淮地区冰雹云雷达回波特征分析

鲁德金  
【摘要】:利用多普勒天气雷达探测冰雹等强对流风暴并进行临近天气预报,是多普勒天气雷达监测中小尺度灾害性天气的重要功能之一。分析安徽地区春夏季冰雹云雷达回波特征,对整个安徽省人工影响天气防雹作业有重要意义。本文根据WSR-88D雷达的风暴追踪和冰雹探测算法,自行设计程序对冰雹云风暴进行识别和追踪,同时输出风暴追踪产品和冰雹指数产品。在深入研究WSR-88D的SCIT算法基础上,还将算法移植到了三维拼图雷达资料和偏振雷达资料处理上,取得了良好的效果。使用设计的软件对安徽省冰雹云雷达回波特征进行了统计分析,资料有2002-2012年间安徽省地面降雹资料、合肥站WSR-88D新一代多普勒雷达天气资料和历史探空资料,降雹资料用于挑选个例,多普勒雷达资料用来进行统计分析,探空资料主要用于计算0℃层和-20℃层的高度。统计分析安徽省江淮地区冰雹云回波强度、冷层厚度、冰雹指数、单体VIL的特征信息,总结了冰雹指数、单体VIL在冰雹云识别中的闽值设置,这在气象中识别和预报冰雹云有一定的参考意义。研究的结果表明:在安徽省地区,6、7月份降雹概率最大,一日中下午到傍晚(15-18时)降雹概率最大。安徽地区春夏季冰雹云回波强度至少为55dBZ,大多数为60-70dBZ,单体VIL至少为30kg·m2,大多数为40-80kg·m-2。单体VIL与最大反射率的变化趋势比较一致,最大值往往出现在降雹时间附近。安徽地区春夏季冰雹云回波顶高平均13.6km,30dBZ风暴顶高平均12.1km,最大回波顶高达17km以上。通过对冰雹云回波特征的一些统计,在江淮地区,当雷达出现55dBZ强回波,45dBZ强回波高度在4.3kmm以上,冷层厚度6km以上时,就要密切关注冰雹发生的可能性。


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