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层状云和对流云雷达回波的自动识别及其在估测降水中的应用

仲凌志  
【摘要】:本文建立了利用新一代多普勒天气雷达自动识别降水过程中层状云和对流云的方法,分析了该方法在雷达估测降水中的应用。主要研究内容和结果如下: 第一章:绪论。主要介绍天气雷达、新一代多普勒天气雷达的发展状况:本文的研究背景;到目前为止国内外在自动识别对流云和层状云技术上的研究进展情况;本文研究的方法和意义。 第二章:介绍了层状云降水、对流云降水以及积层混合云降水三种回波的强度以及垂直结构的特征。一般来说,层状云回波强度表现为水平尺度很大,垂直结构上下起伏比较平缓;而对流云则是由一些强回波单体构成,云顶较高,垂直结构高低不等,变化很明显;积层混合云则包括了层状云和对流云两者的特征,通常表现为大面积层状云中镶嵌着不均匀的对流云区。 第三章:详细阐述了利用新一代多普勒雷达识别对流云和层状云的算法,同时给出了算法流程图。 第四章:利用该算法对台风暴雨、强对流飑线以及汛期前暴雨的降水个例进行应用,并且配合云的垂直结构分析识别效果。另外,对温州和安徽两次大范围典型降水个例进行了闽值和影响半径的设置试验,结果表明阈值和影响半径大小的变化会使识别的结果相差较大。 第五章:分析了该方法在雷达Z-I关系估测降水中的应用。通过安徽省一次大范围降水的雷达资料,对降水云回波进行对流云和层状云的区别后,应用各自的Z-I关系进行估测降水,得到了连续24小时内每小时的雨强、雨量估测图,了解了每小时两种云数量的变化以及降水量的变化。 第六章:全面概括和总结本文的研究内容和研究结果,讨论了不足之处和进一步研究的方向。


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