基于多普勒天氣雷達(dá)回波信息強(qiáng)對流天氣的識別、跟蹤和預(yù)報.pdf

1、多普勒天氣雷達(dá)是中小尺度災(zāi)害性天氣的主要監(jiān)測工具之一，利用其數(shù)據(jù)有效地識別強(qiáng)對流天氣系統(tǒng)，并隨時發(fā)布警報有著重要意義。在我國隨著多普勒天氣雷達(dá)的普遍安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)，利用多普勒雷達(dá)開展強(qiáng)對流天氣的自動識別、跟蹤與預(yù)報的研究，提高預(yù)報天氣的能力是很有必要的。 本文首先介紹了強(qiáng)對流天氣的天氣學(xué)特征，對流單體的一般特征及其發(fā)展的環(huán)境條件，強(qiáng)對流風(fēng)暴天氣的雷達(dá)回波特征，從而概述了風(fēng)暴識別算法的天氣學(xué)依據(jù)；介紹運(yùn)用多普勒天氣雷達(dá)回波資料探測風(fēng)暴

2、的識別與跟蹤算法，通過三維風(fēng)暴核識別，回波特征質(zhì)心跟蹤法，運(yùn)用線性外推法預(yù)報。進(jìn)行風(fēng)暴識別過程中，對于一維風(fēng)暴段搜索、二維風(fēng)暴分量合成及三維風(fēng)暴體組成的閥值值確定，根據(jù)天氣學(xué)模型，參考文獻(xiàn)和大量的天氣實(shí)事，給出一定的范圍，即可以使用默認(rèn)值，也可根據(jù)需要選擇。為了提高預(yù)報的精度，本文嘗試?yán)枚嗥绽諒较蛩俣荣Y料修訂預(yù)報，采用VAP(Velocity Azimuth Processing)方法反演多普勒雷達(dá)水平風(fēng)矢量原理，通過該原理計算各風(fēng)暴

3、體底層平均風(fēng)矢量，利用得到的平均風(fēng)矢量對預(yù)報結(jié)果進(jìn)行修正。在進(jìn)行風(fēng)暴識別和水平風(fēng)場反演之前，對雷達(dá)體掃描數(shù)據(jù)作了中值濾波預(yù)處理，平滑數(shù)據(jù)，濾除一些雜亂的數(shù)據(jù)點(diǎn)。利用2006年7月13日綿陽一次強(qiáng)對流天氣的雷達(dá)資料，對算法進(jìn)行了檢驗，結(jié)果表明，該算法對風(fēng)暴單體有較好的識別效果，預(yù)報的結(jié)果令人滿意，起到了較好的預(yù)警作用，但利用VAP方法對預(yù)報修正結(jié)果不理想。 最后，對風(fēng)暴識別算法及模塊的優(yōu)缺點(diǎn)和局限性進(jìn)行了討論，并提出了下一步的工作