检索结果-内蒙古大学图书馆

利用相控阵雷达对2020年5月闽南一次降雹过程分析

海峡科学 2021年第5期 6-12页

作者：崔梦雪张晗昀张妤晴郑泽华陈赛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 厦门市气象局福建厦门361012

利用厦门翔安X波段相控阵雷达,结合厦门海沧S波段双偏振雷达、风廓线雷达等多源观测资料,对2020年5月闽南沿海一次罕见大范围降雹过程进行了分析。研究表明,此次过程是一次发生在副高边缘暖湿气流控制下低层暖强迫型强对流,午后西南风... 详细信息

利用厦门翔安X波段相控阵雷达,结合厦门海沧S波段双偏振雷达、风廓线雷达等多源观测资料,对2020年5月闽南沿海一次罕见大范围降雹过程进行了分析。研究表明,此次过程是一次发生在副高边缘暖湿气流控制下低层暖强迫型强对流,午后西南风超低空急流的建立极大改善了水汽及不稳定条件,地面冷锋入倒槽触发大范围强对流。相控阵雷达分析表明,降雹单体伴有低层钩状回波、有界弱回波区和回波悬垂。双偏振特征显示,冰雹的差分反射率因子(ZDR)与差分传播相移(KDP)在零值附近,相关系数(CC)低,有明显差ZDR柱。降雹阶段,强反射率因子迅速下降,ZDR柱消失,低层KDP与CC快速减小。相较于传统双偏振雷达,相控阵雷达时空分辨率高,可以更快捕捉到强对流单体云微物理特征变化,为冰雹预报预警业务提供参考。

关键词：相控阵雷达双偏振雷达降雹

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BCC_CSM1.1m模式对福建前汛期降水预测的误差订正

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气候变化研究进展 2020年第6期16卷 714-724页

作者：池艳珍梁潇云何芬吴伟杰唐振飞福建省灾害天气重点实验室福州350001 海峡气象开放实验室厦门361012 中国气象局国家气候中心北京100081 福建省气候中心福州350001

采用1991—2017年BCC_CSM1.1m季节预测模式的月降水预测数据及福建省前汛期(4—6月)66个国家气象站降水资料,利用距平相关系数(ACC)、时间相关系数(TCC)、平均方差技巧评分(MSSS)和趋势异常综合评分(Ps)等评估方法,检验评估了提前0、1、... 详细信息

采用1991—2017年BCC_CSM1.1m季节预测模式的月降水预测数据及福建省前汛期(4—6月)66个国家气象站降水资料,利用距平相关系数(ACC)、时间相关系数(TCC)、平均方差技巧评分(MSSS)和趋势异常综合评分(Ps)等评估方法,检验评估了提前0、1、2和5个月模式对福建省前汛期降水的预测能力。采用系统偏差、一元线性回归和EOF-相似误差(EOFL和EOFNL)等4种统计方法对回报结果进行订正,并进行效果检验。BCC_CSM1.1m在不同起报时间对福建省前汛期降水的预测均能抓住降水的前两个主模态:全省一致和南北反向分布的空间特征,但预测的气候平均值较实况存在负偏差。模式在不同起报时间对前汛期降水预测的TCC高技巧区主要位于福建省北部,ACC技巧和Ps评分存在比较大的年际差异,负系统偏差的存在使得MSSS技巧不高。经订正后,模式的预测能力得到明显提升。系统偏差、线性回归、EOF相似误差线性和非线性订正方法提前2个月起报的2011—2017年平均Ps评分分别提高5.9、3.5、6.7和7.8分;不同起报时间线性回归订正的2011—2017年平均ACC技巧分别提高0.02、0.21、0.12和0.11;上述4种方法订正的MSSS评分均有了显著提高,其中系统偏差和线性回归订正后达正技巧。综合而言,线性回归订正较其他3种订正方法表现出更为稳定的订正技巧。

关键词：降水预测检验统计订正 BCC_CSM1.1m

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基于贝叶斯方法的冰雹大小识别研究

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气象学报 2023年第5期81卷 801-814页

作者：吴举秀胡志群夏凡潘佳文山东省气象工程技术中心济南250031 山东省气象防灾减灾重点实验室济南250031 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 山东省气象科学研究所济南250031 厦门市气象局厦门361012 厦门市海峡气象开放重点实验室厦门361012

冰雹大小直接影响到产生灾害的程度,针对冰雹大小识别的需求,基于济南和青岛两部S波段双偏振雷达探测的冰雹统计信息建立数据集,获取小冰雹、大冰雹、特大冰雹的雷达水平反射率因子(ZH)、差分反射率(Z_(DR))和相关系数(CC)的概率分布,... 详细信息

冰雹大小直接影响到产生灾害的程度,针对冰雹大小识别的需求,基于济南和青岛两部S波段双偏振雷达探测的冰雹统计信息建立数据集,获取小冰雹、大冰雹、特大冰雹的雷达水平反射率因子(ZH)、差分反射率(Z_(DR))和相关系数(CC)的概率分布,构建基于贝叶斯方法的冰雹大小识别模型(Hail size discrimination model,HSDM),然后应用两个超级单体雹暴过程进行验证。研究表明:(1)模型识别结果与实况吻合,识别的冰雹大小也符合不同尺寸冰雹散射特性、偏振参量特征及超级单体雹暴动力与微物理特性的分析。(2)冰雹大小的水平分布特征与垂直分布特征符合超级单体雹暴降水粒子筛选机制及冰雹生长机制。大冰雹、特大冰雹主要分布在靠近前侧V型槽口的强回波区;超级单体悬挂回波下侧生成小冰雹,弱回波区上面高梯度的强反射率区主要生成大冰雹、特大冰雹并沿强回波墙落地,小冰雹在远离上升气流一侧降落。(3)靠近上升气流的小冰雹主要分布在Z_(DR)柱、K_(DP)柱及之间区域,大冰雹及特大冰雹主要位于远离Z_(DR)柱的K_(DP)柱另一侧。可结合低于2 km高度的识别结果综合判断强冰雹落地浓度。

关键词：贝叶斯方法双偏振雷达冰雹大小识别模型特大冰雹

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面向资料同化的风廓线雷达风场特征分析及其质控方法

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大气科学 2021年第1期45卷 123-147页

作者：王叶红张伟赵玉春厦门市气象局厦门市海峡气象开放重点实验室厦门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) 北京100029 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072

以美国国家环境预报中心全球预报系统(National Centers for Environmental Prediction/Global Forecast System,NCEP/GFS)0.5°×0.5°分析场作为数值预报背景场,结合地面降水资料,面向资料同化分析了2017年1~12月逐日00时... 详细信息

以美国国家环境预报中心全球预报系统(National Centers for Environmental Prediction/Global Forecast System,NCEP/GFS)0.5°×0.5°分析场作为数值预报背景场,结合地面降水资料,面向资料同化分析了2017年1~12月逐日00时、06时、12时、18时(协调世界时)福建12部L波段风廓线雷达(其中CFL-03系列3部、CFL-06系列9部)水平风产品质量特征,并初步探讨了不同质量控制方案的影响差异。结果表明:(1)CFL-06系列雷达在水平风的最大探测高度、有效数据获取率和低层水平风质量等方面明显优于CFL-03系列;(2)相同系列的不同风廓线雷达探测水平风的数据获取率、有效探测高度、标准差、相关系数及偏差的垂直分布特征等存在极大差异,该差异与风廓线雷达所处的地理位置(沿海或内陆)、海拔高度等并无直接关系;(3)各雷达站探测u风速相对背景场存在明显系统性负偏差,小于背景场,不满足资料同化对背景场的无偏需求,资料同化时需进行偏差订正;v风则相对较好;(4)降水对风廓线雷达探测影响较大,有降水时数据获取率在中低层有所减小,但在中高层则大幅提高;u、v风标准差在中低层有所增加,而在中高层v风标准差有所增加,u风标准差则大幅降低;(5)针对不同风廓线雷达,提出了不同高可信度区间和不同有效探测高度两种质量控制方案,并与固定有效探测高度方案进行了对比,结果表明,这两种质量控制方案皆具有明显优势。不同高可信度区间方案的质量控制效果更为显著,不同雷达站水平测风数据得到更加充分和有效识别,既减少了雷达资料不必要损失,又可将质量差的数据进一步剔除;该方案在有降水情形下也有较好效果。

关键词：风廓线雷达水平风产品特征分析质量控制

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副热带高压背景下极端短时强降水的双偏振相控阵雷达观测分析

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气象学报 2022年第5期80卷 748-764页

作者：潘佳文彭婕魏鸣郑秀云吴伟杰高珊吴举秀蔡菁厦门市海峡气象开放重点实验室厦门市气象局厦门361012 福建省灾害天气重点实验室福州350001 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 福建省气象台福州350001 山东省气象防灾减灾重点实验室山东省气象局大气探测技术保障中心济南250031 龙岩市气象局龙岩364000

为了研究副热带高压(副高)背景下极端短时强降水系统的动力和云物理结构特征,利用厦门X波段双偏振相控阵雷达观测数据,采用多普勒雷达风场反演技术并结合高精度的地形数据,对2021年8月11日发生在厦门地区的一次极端短时强降水事件进行... 详细信息

为了研究副热带高压(副高)背景下极端短时强降水系统的动力和云物理结构特征,利用厦门X波段双偏振相控阵雷达观测数据,采用多普勒雷达风场反演技术并结合高精度的地形数据,对2021年8月11日发生在厦门地区的一次极端短时强降水事件进行了分析。研究表明:(1)这次过程发生在副高控制之下,具有弱天气尺度强迫特征。地面辐合线促进了线状对流系统的形成,其后向传播过程导致了局地极端强降水的发生。(2)对流系统的中层存在大粒子累积区,大粒子的下泻导致雨强增大。倾斜上升(下沉)气流的配置使得大粒子的下泻不会影响上升气流,有利于对流系统的发展与维持。下沉气流与偏南气流相遇触发了上游对流系统的发展,形成后向传播。(3)在弱天气尺度系统背景下,局地地形对于降水系统的影响得以凸显。地形造成的低层辐合使得差分反射率因子(Z_(DR))、差分传播相移率(K_(DP))等双偏振参数在迎风坡处明显增大,且大值区在此处维持。更大、更浓密的降水粒子形成了极高的降雨效率。(4)暖雨过程和冰相过程在这次极端降水事件中并存,前者对雨水的形成起主导作用,冰相粒子的融化加速了这一进程。(5)强降水时雨滴的破碎和碰并趋于平衡,雨强的增大取决于雨滴浓度的升高。因此,K_(DP)可作为判断雨强是否增大的指标。(6)Z_(DR)柱与K_(DP)柱的演变对于地面雨强的变化具有预示性,特别是在持续降水过程中,Z_(DR)(K_(DP))柱的再度发展预示着降水系统的再次增强。

关键词：双偏振相控阵雷达极端短时强降水弱天气尺度背景地形降水

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台风“利奇马”(1909)快速增强事件的降水演变

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气象科学 2020年第1期40卷 136-142页

作者：吕巧谊张玉轩江慧远郑辉陈德花胡雅君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 南京信息工程大学大气物理学院南京210044

利用台风路径资料及GPM多星集合降水反演产品(IMERG),分析了“利奇马”台风快速增强(RI)事件的平均降水率、降水(>0 mm·h^-1)和短时强降水(>20 mm·h^-1)的覆盖率随时间的演变。进一步,将RI事件分为RI启动前0~24 h、RI... 详细信息

利用台风路径资料及GPM多星集合降水反演产品(IMERG),分析了“利奇马”台风快速增强(RI)事件的平均降水率、降水(>0 mm·h^-1)和短时强降水(>20 mm·h^-1)的覆盖率随时间的演变。进一步,将RI事件分为RI启动前0~24 h、RI启动期、RI持续期、RI结束前0~24 h,和RI结束后0~24 h等阶段,分析平均降水率、降水和短时强降水发生频率的空间分布。研究结果表明:(1)在整个RI事件中,平均降水率和短时强降水发生频率较高的区域主要集中在台风中心西北方位,但其面积和位置随阶段转换而变化;(2)在RI启动前0~24 h,降水覆盖率的高值区由台风内核逐渐扩大至台风外围,而平均降水率和短时强降水覆盖率在RI启动后才明显增强;(3)在RI启动前0~12 h到RI结束前0~24 h的4个阶段,平均降水率和短时强降水发生频率的高值区都出现在台风移动方向的正前方。

关键词：台风 GPM多星集合降水反演产品快速增强事件降水率

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两种面向数值同化的风廓线雷达资料质量控制方法比较分析

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气象科学 2022年第4期42卷 495-505页

作者：汪学渊林银杰刘德强林立峥厦门市气象局海峡气象开放实验室福建厦门361012 福建省灾害天气重点实验室福州350001 福建省大气探测技术保障中心福州350001 福建省南平市气象局福建南平353000 福建省气象台福州350001

本文利用2018年2月2—11日福建9部CFL-06风廓线雷达小时风场与ECMWF模式背景再分析资料观测增量数据,首先制定了基于迭代加权最小协方差行列式(IRMCD)和双权重标准差(BSD)方法在处理观测增量数据时获得最优参数的判定指标峰偏值KS,然后... 详细信息

本文利用2018年2月2—11日福建9部CFL-06风廓线雷达小时风场与ECMWF模式背景再分析资料观测增量数据,首先制定了基于迭代加权最小协方差行列式(IRMCD)和双权重标准差(BSD)方法在处理观测增量数据时获得最优参数的判定指标峰偏值KS,然后对两种方法在处理风场离群值的性能和特性上展开比较分析。结果表明:总体上来说,两种方法在判定风廓线雷达风场数据的离群值都具有良好的效果,但是从波形指标、统计指标、概率密度分布、Q-Q图上看IRMCD比BSD方法能判定更多的离群值,各项指标都更接近于正态分布;从散点分布上看,IRMCD方法获得的非离群值的分布近似“椭圆形”特征,BSD方法获得的非离群值分布近似“方形”特征,同时BSD方法在判定离群值的“方形”四个角中存在一定量的误判,这是由各自机理所决定的,IRMCD方法能够同时处理二维向量并具有防止假阳性误判的机制,而BSD方法在处理二维向量时只能分别进行判定离群值;在风羽图的分析中也能看出IRMCD方法能够有效剔除与实际大气不合理的高低空风。因此,IRMCD方法更适合应用于循环数值同化的风廓线雷达水平风质量控制。

关键词：风廓线雷达 IRMCD BSD 质量控制

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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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大连地区闪电活动时空特征分析及雷击风险度综合指数预测研究

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气象科学 2017年第6期37卷 832-838页

作者：陈宇王蕾杨超张莹中国气象局公共气象服务中心北京100081 大连市气象局辽宁大连116000 海峡气象开放实验室福建厦门361012 中国科学院遥感与数字地球研究所北京100101

本文利用辽宁省大连市2007年1月—2011年12月连续5 a的闪电监测数据,分析了大连地区闪电频数和强度的时空分布特征,并基于雷电频次和强度构建雷电危险度综合指数预测模型。研究结果表明,大连地区闪电高发期集中在6—8月,该段时间内闪电... 详细信息

本文利用辽宁省大连市2007年1月—2011年12月连续5 a的闪电监测数据,分析了大连地区闪电频数和强度的时空分布特征,并基于雷电频次和强度构建雷电危险度综合指数预测模型。研究结果表明,大连地区闪电高发期集中在6—8月,该段时间内闪电数超过全年闪电总数的80%;6、7月雷电明显集中于午后和夜间,而从8月开始雷电发生时间向凌晨时段集中,午后明显减少,夜间闪电次数略高于白天。大连地区大部分区域的平均雷击密度值低于10次·km-2,两个极大值中心位于长海县和普兰店市;大连地区大部分区域的平均雷击强度值介于5~30 k A之间,平均雷击强度的极大值中心位于主城区、金州区、瓦房店市西部及庄河市东部,最大可达98 k A。本文依据模糊函数法综合闪电频次与雷击电流,构造雷电危险度综合指数预测模型,并以2011年4月14日雷击灾害为例,预报雷电危险度等级为4级。该模型可对大连地区的雷电危险度等级进行预测并发布预警,更加直观、方便、高效地为公众提供气象服务信息。

关键词： ADTD 闪电频数闪电强度时空分布雷电危险度综合指数

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