收藏本站
《南京信息工程大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

面向雷电预报的雷达、卫星遥感资料同化及其应用初步研究

杨艳蓉  
【摘要】: 以面向雷电预报的雷达、卫星遥感资料同化及其应用为研究目的,利用NCEP资料、新一代多普勒雷达网、FY2C气象卫星、闪电定位仪网、自动气象站等观测资料的诊断、同化模拟以及理论分析等方法,对气象遥感资料的同化设计及其在雷暴天气条件下雷电预测方面的应用进行了综合研究和初步分析。 主要得到了以下结论: 1)雷达资料间接同化方面:以夏季暴雨为研究对象,用MUSCAT技术做双多普勒雷达风场反演资料的间接同化,与非同化实验相比,同化风场反演资料的实验能够对初始风场做有效调整;随着积分的进行,可预报出风场、温度场等的中尺度结构。但总体来说,对湿度场的调整并不显著,而且受双雷达反演区域较小的限制,短时降水模拟结果与实况有出入。但同化实验对于主要降水中心的反映仍然比非同化实验好得多,对于初始场调整、模式预报仍然起到了积极作用。 2)雷达资料直接同化方面:以夏季暴雨为研究对象,在仅有NCEP资料的情况下,通过ARPS-3DVar和ADAS同化系统直接同化多普勒雷达资料可以对气象要素场产生显著影响和改善。多普勒雷达资料的同化时次越多,对于风场、水汽场等的调整与实际观测越接近,尤其是水汽场,使得短时降水模拟与实况越吻合;直接同化结果比间接同化显著。 其中,径向风资料对初始风场调整显著,使中尺度特征明显地表现出来;当积分开始进行后(如1h),径向风资料同化实验的水汽场出现大值中心,但这种水汽条件与实际不符。 反射率因子资料对初始水汽场调整明显,在风暴发生处产生清晰的水汽中心;当积分进行1h后,反射率因子资料同化实验对风场的调整已经相对清晰,与此时的径向风同化实验类似,基本可以模拟出风暴的中尺度风特征,并且保持。 个例实验说明反射率因子资料在改进模式预报场方面更加显著。 3)卫星资料间接同化方面:分别用TCFM导风技术和国家局下发的云导风资料,进行了卫星资料间接同化实验。以台风个例作为研究对象,TCFM云导风资料同化实验对初始的垂直风场调整显著,不论是低、中、高层,在台风眼壁区域均出现强烈的上升运动,且这种特征一直持续数小时。配合此处模式模拟得到的水汽中心,为台风眼壁区的强风暴、降雨创造了条件。同化实验对于台风眼区的螺旋形雨带贡献显著,说明TCFM云导风资料同化实验不仅有效调整了模式的垂直速度场,还对降水模拟有了明显改善。 4)通过理论分析,利用云粒子与极化降水粒子碰撞并弹离的感应起电机制和较大过冷云滴与雹粒碰冻并产生冰屑的温差起电机制下得到的E-I_r,由雷达、卫星遥感资料直接和间接同化模拟得到I_r,来反推E,了解雷暴云中闪电强度的平面分布,设置放电阈值为300KV/m,推算出放电的位置和首次发生闪电的时间。计算的闪电发生的时间和位置无法区分是IC还是CG。但计算结果和LLS观测资料也有可比性。 5)个例分析表明,自动气象站实测的降水和LLS观测的CG资料对比分析结果为:二者在时、空同时配对出现的几率很小;降雨与-CG所占比例关系较为密切,二者峰谷配合,在时间上-CG峰值出现时间一般比降雨早10min左右。+CG则可能与雷暴过程中的龙卷、冰雹等强天气过程相关。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王斌;赵颖;;一种新的资料同化方法[J];气象学报;2005年05期
2 李宏;许建平;;资料同化技术的发展及其在海洋科学中的应用[J];海洋通报;2011年04期
3 郑琴;吴文华;;非线性滤波在含“开关”过程的资料同化中的应用研究[J];气象学报;2011年03期
4 王玉柱;姜金荣;蔡长青;迟学斌;岳天祥;;三维变分资料同化系统并行算法设计与实现[J];数值计算与计算机应用;2013年03期
5 郜吉东;;丑纪范先生关于资料同化的学术思想探讨和回忆——写在丑先生80华诞之际[J];气象科技进展;2013年05期
6 朱宗申;全国第一次资料同化分析研讨会在无锡召开[J];应用气象学报;1993年03期
7 潘宁,董超华,张文建,黎光清;变分同化及卫星资料同化[J];气象科技;2001年02期
8 乔方利;现代海洋/大气资料同化方法的统一性及其应用进展[J];海洋科学进展;2002年04期
9 金莲姬,牛生杰,成亚萍;测温传感器响应特性及其在资料同化中的应用[J];南京气象学院学报;2003年04期
10 何斌;翟国庆;高坤;周蓓锋;;云迹风资料同化对东亚海域风场数值模拟的影响[J];海洋学报(中文版);2007年06期
11 赵颖;宇如聪;王斌;;三维变分映射资料同化技术在台风数值模拟上的应用实验[J];自然科学进展;2008年03期
12 郑琴;沙建新;方昌銮;;一种有效求解含有不连续“开关”过程的变分资料同化的遗传算法[J];中国科学:地球科学;2012年03期
13 郑琴;叶飞辉;沙建新;王勇;;动态权重粒子群算法在含“开关”过程四维变分资料同化中的有效应用[J];气象科技;2013年02期
14 王世璋;闵锦忠;陈杰;杨春;;迭代集合平方根滤波在风暴尺度资料同化中的应用[J];大气科学;2013年03期
15 朱克云,乔春贵,高晓梅;一阶有限元浅水模式的变分资料同化[J];成都气象学院学报;1999年03期
16 朱克云,秦又文;二阶有限元浅水模式的伴随变分资料同化[J];云南大学学报(自然科学版);1999年05期
17 马艳;杨育强;高荣珍;刘红亚;孙桂平;薛纪善;;局地资料同化在2008青岛奥帆赛风场预报中的应用[J];气象;2008年S1期
18 赵德显;沈桐立;徐海明;;拉格朗日资料同化的研究进展[J];海洋预报;2009年03期
19 万莉颖;陈建新;;一个简单的集合最优插值方法在太平洋高度计资料同化中的应用[J];海洋预报;2011年03期
20 管琴;李青平;;资料同化对雾数值模拟的影响[J];西藏科技;2013年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邱崇践;;大气资料同化问题的思考[A];第六次全国动力气象学术会议论文摘要[C];2005年
2 何斌;翟国庆;高坤;周蓓锋;;云迹风资料同化对东亚海域风场数值模拟的影响[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
3 马艳;杨育强;高荣珍;刘红亚;孙桂平;薛纪善;;局地资料同化在2008青岛奥帆赛风场预报中的应用[A];第七届全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集[C];2010年
4 马艳;高荣珍;刘洪亚;孙桂平;;局地资料同化在2008青岛奥帆赛风场预报中的应用[A];中国气象学会2008年年会天气预报准确率与公共气象服务分会场论文集[C];2008年
5 沈桐立;;四维变分资料同化系统中降水参数化的伴随方案研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
6 梁旭东;端义宏;王栋梁;马雷鸣;曾智华;;基于准定常假定的多种卫星资料同化研究[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
7 胡娅敏;沈桐立;廖菲;孙麟平;;基于遗传算法的四维变分资料同化技术的研究[A];首届长三角气象科技论坛论文集[C];2004年
8 胡娅敏;沈桐立;廖菲;孙麟平;;基于遗传算法的四维变分资料同化技术的研究[A];首届长三角科技论坛——气象科技发展论坛论文集[C];2004年
9 盛春岩;高守亭;;雷达资料同化与提高模式水平分辨率对短时预报影响的数值对比试验[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
10 何斌;翟国庆;高坤;周蓓锋;;云迹风资料同化对海面风场数值模拟的影响[A];首届长三角科技论坛——气象科技发展论坛论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 记者 郑菲;气象资料同化讲习班举办[N];中国气象报;2009年
2 本报记者 彭莹辉 通讯员 何桢;新课程 新理念 新思路[N];中国气象报;2009年
3 本报记者 张晔 韩义雷 实习生 张淼;发展新思路:扎根行业顶天立地[N];科技日报;2011年
4 陶士伟;三维变分同化关键技术取得新突破[N];中国气象报;2007年
5 本报实习记者 李一鹏 记者 苗艳丽;要敢啃硬骨头[N];中国气象报;2014年
6 ;2003年度国家杰出青年科学基金获得者荣誉简介(之一)[N];科技日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 曹艳华;四维变分资料同化的降维方法及在海洋资料同化中的应用[D];首都师范大学;2006年
2 杨艳蓉;面向雷电预报的雷达、卫星遥感资料同化及其应用初步研究[D];南京信息工程大学;2008年
3 梁旭东;模式约束三维变分资料同化技术及其在台风数值预报中的应用研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2007年
4 冷洪泽;集合变分资料同化关键技术及其并行算法研究[D];国防科学技术大学;2013年
5 赵军;数值天气预报资料同化关键技术及并行计算研究[D];国防科学技术大学;2007年
6 万莉颖;集合同化方法在太平洋海洋高度计资料同化中的应用研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2006年
7 邱晓滨;流依赖的背景误差协方差在资料同化和雷达风场反演中的应用[D];兰州大学;2011年
8 张爱军;最优变分伴随方法及在近岸水位资料同化中的应用[D];中国科学院海洋研究所;2000年
9 王金成;基于吸引子理论的同化方法研究[D];兰州大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈小菊;地面资料质量控制技术与资料同化[D];南京信息工程大学;2007年
2 曹文博;云迹风资料同化在中尺度数值模拟中的试验研究[D];南京信息工程大学;2006年
3 王栋梁;四维变分资料同化系统中降水参数化的伴随方案研究[D];南京气象学院;2002年
4 王珏;地面资料同化方案设计[D];南京信息工程大学;2007年
5 马玉芬;台风“桑美”登陆期间的资料同化对比研究[D];南京信息工程大学;2008年
6 胡娅敏;基于遗传算法的四维变分资料同化技术的研究[D];南京气象学院;2004年
7 韩望乙;最大似然集合滤波资料同化方法及其并行计算研究[D];国防科学技术大学;2012年
8 崔丽曼;云迹风资料同化的比较试验[D];南京信息工程大学;2008年
9 张红华;集合Kalman滤波在资料同化中的应用研究[D];南京信息工程大学;2007年
10 余意;主成分方法在红外高光谱资料同化中的应用[D];国防科学技术大学;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978