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地球科学进展 2019年第12期34卷 1273-1287页

作者：黄亦鹏李万彪赵玉春白兰强厦门市气象局海峡气象开放实验室福建厦门361012 北京大学物理学院大气与海洋科学系北京100871 中山大学大气科学学院广东广州510275

对流触发(CI)一直是强对流天气预报中至关重要而又充满挑战的环节。在CI发生之前,高时空分辨率的天气雷达和静止气象卫星常能够观测识别到边界层辐合线和积云快速发展等用于评估CI发生条件的前兆信号,从而为定时定点的CI临近预报提供有... 详细信息

对流触发(CI)一直是强对流天气预报中至关重要而又充满挑战的环节。在CI发生之前,高时空分辨率的天气雷达和静止气象卫星常能够观测识别到边界层辐合线和积云快速发展等用于评估CI发生条件的前兆信号,从而为定时定点的CI临近预报提供有力观测支撑。基于此,综述了雷达和卫星在CI观测研究和临近预报技术上的运用进展。首先回顾了近40年来CI观测研究中的里程碑工作以及最新的研究进展,结合CI发生条件梳理了CI研究方式和内容及其随雷达和卫星探测能力提升而呈现的发展趋势。进而介绍了较为成熟的3种基于雷达和卫星观测的CI业务临近预报技术在国际范围内的发展运用。最后提出雷达和卫星观测在CI研究和预报运用中需要进一步解决的问题。

关键词：对流触发天气雷达静止气象卫星临近预报

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陆面过程对福建暖区暴雨模拟的影响机制分析

陆面过程对福建暖区暴雨模拟的影响机制分析

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首届福建气象创新发展论坛暨2020年福建省气象学会学术年会

作者：裴昌春仇耀福建省泉州市气象局泉州362000 厦门市气象局海峡实验室厦门361000 福建省泉州市气象局泉州362000

利用常规气象观测、地面加密自动站和多普勒天气雷达资料，结合WRF模式的模拟资料，对2017年4月19日发生在福建境内的一次暖区暴雨过程进行分析，研究了陆面过程在中尺度对流系统发生发展过程中的作用。结果表明：(1)此次暴雨发生在高... 详细信息

利用常规气象观测、地面加密自动站和多普勒天气雷达资料，结合WRF模式的模拟资料，对2017年4月19日发生在福建境内的一次暖区暴雨过程进行分析，研究了陆面过程在中尺度对流系统发生发展过程中的作用。结果表明：(1)此次暴雨发生在高空槽前强盛的西南暖湿气流之中，水汽和能量充沛，边界层有浅薄冷空气侵入，是一次典型的暖区暴雨;(2)有无陆面过程对暴雨的模拟结果差异较大，陆面过程对暴雨的强度、位置和范围均能产生一定的影响，特别是对对流性降水为主的暴雨陆面过程的作用更为明显;(3)陆面过程中地表热通量等非绝热过程在对流系统的触发和发展起着重要的作用，较强的加热作用使对流边界层顶高度发展，湍流混合作用加强，造成能量在边界层顶集中;地表潜热通量导致的边界层增湿作用既加强了低层的对流不稳定性也为对流的发展提供了良好的水汽条;同时陆面过程也影响了海风环流的结构，海风环流的上升支可以触发对流，强的垂直风切变进一步有利于对流系统向沿岸传播并组织化发展。

关键词：暖区暴雨陆面过程敏感性试验地表通量

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边界层参数化方案对"莫兰蒂"台风(1614)登陆阶段影响的数值模拟研究

边界层参数化方案对"莫兰蒂"台风(1614)登陆阶段影响的数值模拟研...

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首届福建气象创新发展论坛暨2020年福建省气象学会学术年会

作者：王叶红赵玉春厦门市气象局海峡气象开放实验室厦门 361012 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG) 北京10029 福建省灾害天气重点实验室福州 350001 厦门市气象局海峡气象开放实验室厦门 361012 福建省灾害天气重点实验室福州 350001

利用中尺度数值模式WRFv3.8中的YSU、MYJ、QNSE、ACM2、UW、GBM、Boulac七种不同边界层参数化方案,采用高分辨率(1.33km)数值试验的方法研究了不同边界层方案对模拟台风"莫兰蒂"(1614)登陆减弱阶段的移动路径、强度、结构、... 详细信息

利用中尺度数值模式WRFv3.8中的YSU、MYJ、QNSE、ACM2、UW、GBM、Boulac七种不同边界层参数化方案,采用高分辨率(1.33km)数值试验的方法研究了不同边界层方案对模拟台风"莫兰蒂"(1614)登陆减弱阶段的移动路径、强度、结构、降水量、近地层有关物理量场分布等方面的影响,结果表明：(1)"莫兰蒂"台风登陆减弱阶段,不同边界层方案对台风路径、强度、降水量模拟影响显著,24 h内模拟台风路径、最低气压、最大风速及24 h累积降水量极值的最大差异分别达80 km、11 hPa、27 ms-1及 241 mm;(2)Boulac方案模拟台风路径与实况最为接近,GBM、YSU和MYJ方案分别次之,ACM2和UW方案再次之,而QNSE方案最差;UW和QNSE方案模拟的最低气压以及MYJ和QNSE方案模拟的最大风速与观测最为接近;不同边界层方案均模拟出台风登陆阶段最低气压逐渐升高以及其升高速率在台风登陆后大于登陆前的特征,这与实况一致,但台风登陆前各方案模拟最低气压升高速度均大于实況,而台风登陆后却又不及实况;(3)Boulac方案模拟的24h降水分布、强降水落区、结构、强度和各量级降水TS评分均最优,MYJ方案次之;而QNSE、UW和ACM2方案雨带向西北方向推进过快,各量级降水TS评分均较差;(4)综合台风路径、强度和降水模拟,Boulac和MYJ方案相对最优,其中Boulac方案在台风路径和降水模拟上更优,而MYJ方案在台风强度模拟上更优;YSU和GBM方案次之,而QNSE、UW和ACM2方案相对较差;(5)不同边界层方案计算的近地层潜热通量、感热通量显著不同,进而影响台风路径、强度、降水量模拟存在显著差异.比较而言,QN5E方案潜热通量相对异常偏高,MYJ和Boulac方案量值适中,其余方案相对偏低;QNSE方案感热通量相对略偏高,MYJ方案适中,其他方案则相对显著偏低;(6)不同边界层方案模拟降水区边界层热、动力结构显著不同,其中Boulac方案具有较明显优势,尤其是对日间边界层结构的模拟.

关键词：台风边界层参数化方案数值模拟热通量

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一种雷达回波移动信息计算方法和装置

一种雷达回波移动信息计算方法和装置

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作者：郑辉吴毅楠吕巧谊蒋永成陈德花赵玉春 361000 福建省厦门市思明区气象台路85号

本发明涉及一种雷达回波移动信息计算方法和装置。通过获取双偏振雷达的探测数据，根据探测数据中的各层回波反射率数据生成组合反射率数据，基于设定的反射率因子阈值，将组合反射率数据根据相应探测位置标定在第一平面区域并确定回波... 详细信息

标准号: CN111337928A

本发明涉及一种雷达回波移动信息计算方法和装置。通过获取双偏振雷达的探测数据，根据探测数据中的各层回波反射率数据生成组合反射率数据，基于设定的反射率因子阈值，将组合反射率数据根据相应探测位置标定在第一平面区域并确定回波强中心位置，根据探测数据中的回波反射率、相关系数和差分反射率ZDR数据结合探测位置相应的在第二平面区域确定ZDR柱并确定ZDR柱信息，根据位于回波强中心位置的等值线内区域内的ZDR柱的中心位置和回波强中心位置计算回波的移动信息，以达到对降水回波的移动信息预知的目的。

关键词：回波探测数据移动信息反射率组合反射率平面区域探测位置中心位置计算反射率数据方法和装置雷达回波数据结合等值线内区域系数和标定偏振雷达降水

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“莫兰蒂”台风致灾大风的结构特征及成因

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大气科学学报 2018年第5期41卷 692-701页

作者：陈德花张玲张伟赵玉春蒋永成郑辉厦门市气象局海峡气象开放实验室福建厦门361012

利用多种观测资料分析1614号"莫兰蒂"台风致灾大风的风场结构特征及成因。结果表明:"莫兰蒂"登陆前台风环流内的局地强风呈阶段性波动特征,局地强风相对台风方位角的变化随着台风靠近先顺转后逆转;基于台风风压关... 详细信息

利用多种观测资料分析1614号"莫兰蒂"台风致灾大风的风场结构特征及成因。结果表明:"莫兰蒂"登陆前台风环流内的局地强风呈阶段性波动特征,局地强风相对台风方位角的变化随着台风靠近先顺转后逆转;基于台风风压关系的分析表明"莫兰蒂"强度估计与实测吻合;台风登陆后受地形摩擦影响,台风左侧的风速大于右侧;数值模拟分析表明在影响局地强风过程的主要物理因子中,风矢量的水平平流和气压梯度项的影响最重要;"莫兰蒂"台风的强风区呈现明显的中尺度特征,较高动量的空气垂直输送和动量下传作用导致眼壁周围风力增强。

关键词： “莫兰蒂”台风致灾大风风压关系数值模拟

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观测分析非洲南部地区土壤湿度异常对南半球大气环流的显著影响

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大气科学 2019年第3期43卷 552-564页

作者：荀爱萍吴其冈胡雅君姚永红海峡气象开放实验室厦门361012 厦门市气象台厦门361012 复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院上海200438 南京大学大气科学学院南京210093

本文基于44年ERA40再分析月平均土壤湿度资料和大气环流变量场资料,去除ENSO遥相关以及趋势影响后,利用滞后最大协方差方法分析非洲南部地区土壤湿度分布与南半球大气环流异常之间的线性耦合。第一最大协方差模态的结果表明:在南半球冬... 详细信息

本文基于44年ERA40再分析月平均土壤湿度资料和大气环流变量场资料,去除ENSO遥相关以及趋势影响后,利用滞后最大协方差方法分析非洲南部地区土壤湿度分布与南半球大气环流异常之间的线性耦合。第一最大协方差模态的结果表明:在南半球冬季(Jun-Jul-Aug,6~8月)和夏季(Jan-Feb-Mar,1~3月),大气中类似南极涛动(Antarctic Oscillation,简称AAO)正位相的环流型与超前月份(最长时间达到5个月)的非洲南部地区土壤湿度的异常分布显著相关。基于土壤湿度变率中心的线性回归分析方法证实非洲南部地区其北部土壤湿度正异常、中南部土壤湿度负异常的空间分布对后期夏季和冬季的大气有显著的反馈作用。诊断结果显示由于夏秋季节和春季初夏非洲南部地区土壤湿度异常均有显著的持续性,同时对后期AAO产生持续增强作用,所以滞后最大协方差方法可以检测出它们对后期AAO的显著影响。以上非洲南部地区土壤湿度异常超前于南极涛动的信号,将有助于加强对土壤湿度反馈机制及其对南半球大尺度环流变率影响的认识。

关键词：土壤湿度非洲南部地区最大协方差分析南极涛动

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华南前汛期闽南地区的雨滴谱特征分析

华南前汛期闽南地区的雨滴谱特征分析

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福建省气象学会2019年学术年会

作者：胡雅君张伟海峡气象开放实验室厦门 361012 海峡气象开放实验室厦门 361012 厦门市气象台厦门 361012

利用2018—2019年厦门站和同安站4—6月的降水现象仪资料和地面降水观测资料,分析了华南前汛期闽南地区两类降水(层状云和对流云)的雨滴谱特征.结果表明：降水现象仪整体会低估降水,并且雨强越大,降水现象仪的估算结果误差越大;厦门站... 详细信息

利用2018—2019年厦门站和同安站4—6月的降水现象仪资料和地面降水观测资料,分析了华南前汛期闽南地区两类降水(层状云和对流云)的雨滴谱特征.结果表明：降水现象仪整体会低估降水,并且雨强越大,降水现象仪的估算结果误差越大;厦门站和同安站层状云降水和对流云降水的雨强都相差不大,层状云降水的发生频率都高于对流云降水,但靠近内陆的同安站对流云降水发生频率及其总降水贡献均高于地处沿海的厦门站;厦门站和同安站不同类型降水的雨滴谱分布一致,都呈现单峰结构;对流云降水的雨滴谱在各粒径档区间的浓度均大于层状云降水,两类降水的浓度差异随着雨滴粒径增大而增大,并且对流云降水的分布较层状云宽一些;Dm-Nw分布图上,闽南地区对流云降水的平均值趋于"海洋性"对流,与南海地区的接近,而层状云降水的平均值与华东地区的接近;闽南地区对流云降水和层状云降水的Z-R关系分别为Z=125.07R1.64和Z=208.15R1.5,与经典Z-R关系相比,新的Z-R关系反演的雨强与实际观测值更接近.

关键词：雨滴谱分布对流云降水层状云降水 Z-R关系

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厦门市S波段双偏振雷达测雨效果分析

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气象与环境科学 2019年第4期42卷 103-110页

作者：荀爱萍张伟黄惠镕陈德花海峡气象开放实验室福建厦门361012 厦门市气象台福建厦门361012

选取2016年7月-2017年12月16次降水过程,利用厦门双偏振雷达的偏振参量资料及区域自动站小时雨强资料,统计分析不同降水强度下的偏振参量的值分布,并且对5种测雨方程的测雨效果及误差进行分析,主要得到以下结论:1)ZDR、Kdp只与粒子形状... 详细信息

选取2016年7月-2017年12月16次降水过程,利用厦门双偏振雷达的偏振参量资料及区域自动站小时雨强资料,统计分析不同降水强度下的偏振参量的值分布,并且对5种测雨方程的测雨效果及误差进行分析,主要得到以下结论:1)ZDR、Kdp只与粒子形状、取向和相态有关,随着雨强的增大,雨滴粒子增大,Zh、ZDR、Kdp总体趋势均是不断增大的,ρhv相差不大,基本在0.9以上;2)测雨方程R(Zh)、R(Zh,ZDR)的估测降水对实况降水严重低估,而方程R(Kdp,ZDR)会高估实况降水,方程R(Kdp)与R(Zh,Kdp,ZDR)的估测降水与实况降水最为接近;3)方程R(Zh)、R(Zh,ZDR)对小/中雨量级的降水估测效果较好,方程R(Kdp)、R(Kdp,ZDR)、R(Zh,Kdp,ZDR)对小/中雨量级及大雨量级的降水估测误差较大,而对暴雨以上量级降水的估测效果则有明显的改善,特别是方程R(Kdp);4)从5种测雨方程的稳定性来看,在小/中雨量级的降水中测雨方程的稳定性均较差,而在大雨以上量级的降水中稳定性明显改善,其中方程R(Zh)、R(Zh,ZDR)更加稳定一些,但与其他3组方程相差不大。

关键词：双偏振雷达偏振参量测雨方程误差分析

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一次冬季冰雹的双偏振多普勒天气雷达回波分析

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气象科学 2019年第6期39卷 755-762页

作者：江慧远魏鸣张深寿潘佳文罗昌荣林文南京信息工程大学/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 海峡气象开放实验室/厦门市气象局福建厦门361012 龙岩市气象局福建龙岩264000 福建省气象科学研究所福州350001

为研究双偏振雷达资料在冬季冰雹监测预警中的应用,利用厦门S波段双偏振雷达资料,分析了2016年12月21日福建漳州冰雹的回波特征。发现在降雹过程中,最强回波达69 dBZ,三体散射回波径向长度达16 km,旁瓣回波切向宽达20 km,低层的钩状回... 详细信息

为研究双偏振雷达资料在冬季冰雹监测预警中的应用,利用厦门S波段双偏振雷达资料,分析了2016年12月21日福建漳州冰雹的回波特征。发现在降雹过程中,最强回波达69 dBZ,三体散射回波径向长度达16 km,旁瓣回波切向宽达20 km,低层的钩状回波与入流缺口明显;冰雹区的差分反射率因子Z dr和差分相位常数K dp数值小,冰水混合区的相关系数ρhv较低。分析表明:此冰雹个例并非典型的超级单体,但存在超级单体的部分偏振回波特征,回波前侧下沉气流存在Z dr弧,可延伸到中层,在入流缺口和后侧下沉气流处,Z dr柱和K dp柱成对出现,中层存在CC的低值环。

关键词：双偏振雷达 S波段冰雹偏振参数回波特征

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一种消除毫米波云雷达旁瓣回波的方法及装置

一种消除毫米波云雷达旁瓣回波的方法及装置

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作者：曾正茂郑佳锋袁伟曾颖婷黄新洲 350000 福建省福州市乌山路108号

本发明提供的一种消除毫米波云雷达旁瓣回波的方法及装置，通过获取雷达探测模式关键参数和雷达基数据；根据预设的规则和雷达探测模式关键参数标记出所述雷达基数据中的旁瓣回波；去除所述雷达基数据中的旁瓣回波，得到修正后的雷达基... 详细信息

标准号: CN111856472A

本发明提供的一种消除毫米波云雷达旁瓣回波的方法及装置，通过获取雷达探测模式关键参数和雷达基数据；根据预设的规则和雷达探测模式关键参数标记出所述雷达基数据中的旁瓣回波；去除所述雷达基数据中的旁瓣回波，得到修正后的雷达基数据，能够消除雷达基数据中的旁瓣回波，以解决毫米波云雷达宽脉冲探测引起的距离旁瓣回波对云‑降水气象回波的污染问题，能有效提高雷达探测数据的质量，为毫米波云雷达在气象领域和民航领域的应用提供重要的数据基础。

关键词：雷达回波基数旁瓣毫米波雷达探测关键参数标记关键参数距离旁瓣气象领域数据基础污染问题应用提供宽脉冲预设去除探测修正民航气象降水

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