高原气象

高原气象

第35卷 第4期 2016-08-28   

目录

论文

  • 青藏高原春季地表感热异常对西北地区东部降水变化的影响
  • 周俊前;刘新;李伟平;朱陵晶;吴辉
  • 2016 Vol. 35 (4): 845-853.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00053
  • 摘要 ( ) PDF (6201KB) ( )
  • 利用青藏高原地区代表站点的实测地表热通量数据、JRA-55和NCEP再分析资料以及中国西北地区东部代表站点的降水资料等数据，通过波文比分析、奇异值分析（下称SVD）以及环流场的合成分析等方法，研究了青藏高原地区春季地表加热场异常与同期中国西北地区东部降水变率的关系，结果表明：（1）高原春季波文比值的变化反映出高原地表的非绝热加热中，春季感热加热的贡献较为显著，是高原春季地表加热的主要成分；（2）SVD分析表明，春季高原地表感热的异常与同期中国西北地区东部的降水存在负相关关系，春季高原地表感热增强的年份，中国西北地区东部的春季降水减少；（3）春季地表感热强-弱年的高原周边垂直环流偏差场表明，春季高原地表感热的年际异常增强（减弱）会引起高原周边地区的垂直环流场上升气流的减弱（增强）；（4）相对涡度场、位势高度场、风场和水汽通量散度场的合成分析表明，春季高原地表感热偏强的年份，中国西北地区东部对流层高层以正涡度和气流的辐合运动异常为主，中低层以负涡度和辐散下沉运动异常为主，因此中国西北地区东部春季的水汽辐合由低层向高层逐渐减弱，不利于春季降水的发生。
  • 青藏高原地区夏季两次强降水过程中重力波特征分析
  • 吴迪;王澄海;何光碧
  • 2016 Vol. 35 (4): 854-864.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00066
  • 摘要 ( ) PDF (31813KB) ( )
  • 为了更为全面地认识高原地区重力波对暴雨发生发展的影响，利用中尺度数值模式WRF（V3.5.1）对青藏高原东部地区2007年8月25日和2011年8月14日发生的两次强降水过程进行了模拟，分析了降水过程中的重力波特征及其与强降水之间的联系。结果表明，模拟结果较好地再现了这两次强降水过程，降水过程中的垂直速度场和散度场交替式运动完整地表现出波的传播特征，其伴随的上升运动和降水也有着密切的联系。分析Richardson数表明，5～6 km高度上垂直切变不稳定出现的时间先于这些波传播的发生，随着波动的增强，垂直切变逐渐减弱，垂直切变的不稳定气流为重力波提供能量，垂直切变和Richardson数可作为下游地区暴雨预报的指标和依据。同时，Morlet小波分析的结果表明，两次过程中主要是中尺度重力波，其中较长波长的重力波出现时间早，持续时间长，对强降水过程的加强起主要作用。这些表明中尺度重力波是该地区中尺度强降水发生的动力机制之一，在该地区夏季强降水过程中扮演着重要角色。重力波的分析有助于对该地区强降水过程的理解，进而提高青藏高原地区降水的预报能力。
  • 青藏高原周边地区持续性暴雨特征分析
  • 何光碧;曾波;郁淑华;张虹娇;陈永仁
  • 2016 Vol. 35 (4): 865-874.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00081
  • 摘要 ( ) PDF (5366KB) ( )
  • 长江上游的暴雨是造成该区域和长江中下游洪涝的主要因子，研究长江上游的青藏高原周边地区持续性暴雨特征对防灾减灾有着重要意义。应用历史天气图资料、NCEP 1°×1°再分析资料和国家气象信息中心提供的气候整编降水资料，采用统计和天气学方法，分析了1961-2011年青藏高原周边地区持续性暴雨特征。研究表明，青藏高原周边地区局地持续性暴雨通常持续3～4天，持续时间最长的暴雨发生在湖北武汉，为10天。整体上，高原地区较周边地区暴雨发生率相对低，局地持续性暴雨有4个降水高频中心，西藏东南部降水高频中心的波密发生频次最高，为15次；四川西部至中东部暴雨高频区持续性暴雨发生范围最广；另2个高频区为云南南端及湖北中东部地区。青藏高原东侧的西南地区区域持续性暴雨以持续3天为主，7月发生频率最高，21世纪以来，暴雨中心有向东移动的趋势。通常持续性暴雨过程伴随高原低值系统活动，其中西南低涡是最主要的影响系统。
  • 藏北高原GlobAlbedo地表反照率的精度分析
  • 陈爱军;周婵;卞林根;刘玉洁
  • 2016 Vol. 35 (4): 887-894.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00097
  • 摘要 ( ) PDF (1930KB) ( )
  • 为了分析欧洲航天局多星观测数据联合反演的全球地表反照率产品GlobAlbedo在青藏高原的反演精度，促进其在青藏高原地-气相互作用研究中的应用，利用藏北高原BJ站和西大滩站观测的上行和下行太阳短波辐射资料，对比分析了GlobAlbedo的精度，并与MODIS地表反照率产品MCD43B3进行了比较。结果表明：空间分辨率1 km的GlobAlbedo短波波段（0.3～5.0 μm）的地表反照率与地面观测结果总体上具有较好的一致性，但是精度受积雪覆盖比例的影响较大。积雪覆盖比例<0.1时，GlobAlbedo短波波段的地表反照率与高质量地面观测结果的均方根误差介于0.0100～0.0218，GlobAlbedo的精度完全能够满足气候和陆面模式的精度要求。反之，它们的均方根误差介于0.0252～0.1461，存在较大的不确定性。对比GlobAlbedo和MCD43B3，前者的精度略高于后者：GlobAlbedo短波波段地表反照率与高质量地面观测结果的均方根误差介于0.0195～0.0959，MCD43B3短波波段地表反照率与高质量地面观测结果的均方根误差介于0.0273～0.1269。
  • 基于ECC方法的青藏高原冬季气温可预报性研究
  • 陈翛旸;游庆龙;阮能
  • 2016 Vol. 35 (4): 895-907.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00057
  • 摘要 ( ) PDF (2660KB) ( )
  • 选取前期9、6和3个月欧亚大陆地表温度、东北半球500 hPa高度场、热带印度洋海表面温度和西太平洋海表面温度作为预报因子，使用变形的典型相关分析（BP-CCA）方法，并选取各因子预报效果最好的时期作为关键时期，建立起各因子和青藏高原冬季气温之间的统计降尺度模型。之后用交叉验证和集合典型相关分析（ECC）方法评估模型实际预报能力。进一步用独立样本检验来评估模型更长时间尺度的年际变化预测效果。结果表明，BP-CCA方法能很好地识别出不同因子影响青藏高原的空间模态。其中，温度-积雪-反照率的正反馈机制体现了欧亚大陆地表温度的可预报性；东北半球500 hPa高度场环流型不利于高纬的冷空气入侵高原地区；热带印度洋海表面温度反映出典型的印度洋偶极子对高原气温的调控作用；西太平洋海表面温度通过控制副热带高压的位置，从而影响高原冬季气温。各因子预报场和观测场的相关系数在交叉检验和独立样本检验中分别约为0.5和0.3，均有一定的预报技巧。而利用ECC方法能综合各因子所提供的预报信息，从而得出更为可信和稳定的预报。
  • 青藏高原中东部云量变化与气温的不对称升高
  • 王艺;伯玥;王澄海
  • 2016 Vol. 35 (4): 908-919.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00033
  • 摘要 ( ) PDF (3628KB) ( )
  • 利用ISCCP资料和地面观测资料，对1984-2009年青藏高原中东部云量和云状的气候特点进行了研究，并分析了日最高温度和日最低温度的变化特点及其与云量变化之间的关系。结果表明，青藏高原中东部地区中低云量呈明显的单峰型日变化，而高云云量日变化不显著；青藏高原地区日最低气温的上升速率与日最高气温不一致，即气温出现不对称升高。青藏高原中东部地区白天、夜间云的变化分别与日最高、最低气温的变化速率存在显著相关，并在云量变化与气温的不对称升高之间存在着正反馈机制。高原中东部地区不对称升温使得日出时的地气温差减小，并可能通过减弱对流作用使日出后的云量减少。云量的减少导致到达地面的太阳短波辐射增加，从而使得当日上午气温升高明显；中午，高云的增多与中低云的减少增加了地面接收的太阳短波辐射，导致了较高的日最高温度；而傍晚除卷云外，各类云的云量均出现增加，起到了减缓傍晚气温下降的作用，有利于出现较高的日最低温度。
  • 春季南支槽的年代际变化及其与降水、大气环流的关系
  • 张永莉;范广洲;朱克云;袁东升;华维;王炳赟
  • 2016 Vol. 35 (4): 934-945.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2014.00157
  • 摘要 ( ) PDF (5998KB) ( )
  • 由于春季青藏高原动力作用在其南侧形成南支槽，南支槽年代际变化的异常，可能与中国降水异常有密切的关系。利用NCEP/NCAR月平均再分析资料和中国596个测站月降水资料，采用突变检验、合成分析等方法，分析了1950-2014年春季南支槽的强度和东、西位置的年代际变化特征，探讨了两者与同期中国降水年代际异常及环流背景场的关系。结果表明：春季南支槽的强度和位置都具有显著的年代际变化特征，南支槽强度在20世纪70年代末期有一次强弱突变过程，位置在90年代初期发生了明显的由东向西移动的转折，分别选取强度和位置突变前后的时间段进行分析，得到春季南支槽强度突变前（后），南支槽越强（弱），位置突变前（后），南支槽越偏东（西），会出现黄河流域、长江中下游及其以北和以南的大部分地区降水偏多（少），而青藏高原及其周围地区降水偏少（多）的现象，从两者突变前后与大气环流、垂直运动和水汽条件的显著关系能够合理地解释突变前后降水差异的原因。在此基础上，总结了春季南支槽年代际尺度与中国降水、大气环流的概念模型，可为中国春季的气候变化和气候预测提供更多的科学依据。
  • 气候变化背景下陆地极端降水和温度变化区域差异
  • 陈姣;张耀存
  • 2016 Vol. 35 (4): 955-968.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00075
  • 摘要 ( ) PDF (17125KB) ( )
  • 利用月平均地表气候要素数据集（CRU TS 3.22）和百分位的方法定义极端事件，分析了1901-2012年气候变化背景下极端降水和温度变化的趋势特征以及在气温相对冷暖时段极端事件发生频率的区域差异，重点关注20世纪70年代中后期至90年代末的加速变暖时段和1998-2012年变暖减缓时段。结果表明，在全球平均气温显著上升的112年中，全球极端强降水事件和极端高温事件均表现出增多的趋势，极端低温事件呈现减少的趋势。夏季极端强降水事件发生频率在加速变暖时段的分布与1956-1976年相近，高值区位于北美中高纬、南美洲和欧亚大陆低纬地区，在变暖减缓时段北美中高纬地区变为低值区，而欧亚大陆中纬度地区频率增大。冬季极端强降水事件发生频率大值区在变暖减缓时段位于南美洲北部、欧亚大陆和大洋洲西部地区，北美洲和非洲南部为明显的低值区。全球极端高温事件发生频率在气温偏暖时段明显增大，欧亚大陆中东部地区在加速变暖时段是冬季极端高温事件发生频率大值区。极端低温事件发生频率的变化与极端高温事件相反，但欧亚大陆中纬度地区在相对较暖的1931-1955年是冬季极端低温事件发生频率高值区，大于最冷的1901-1930年和相对较冷的1956-1976年。与加速变暖时段相比，变暖减缓时段大洋洲西北部夏季与冬季的极端低温事件和欧亚大陆中高纬冬季极端低温事件明显增多。
  • GRAPES_GFS不同湿物理过程对云降水预报性能的诊断与评估
  • 马占山;刘奇俊;秦琰琰
  • 2016 Vol. 35 (4): 989-1003.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00063
  • 摘要 ( ) PDF (10483KB) ( )
  • 积云对流和云微物理是数值天气预报模式中最为重要的两类湿物理过程，它们共同影响云和降水的预报性能。通过采用CMAP降水资料和MODIS、MLS及CloudSat卫星云观测资料对全球中期数值预报模式GRAPES_GFS中这两类湿物理过程参数化方案的不同组合所预报的降水场和云宏微观场进行诊断和评估，以揭示其对云和降水的预报性能。结果表明：（1）云微物理方案是中高纬度地区总降水预报差异的主因，三种云微物理方案预报的降水强度为SI > NCEP3 > NCEP5。赤道及低纬地区降水差异主要是由积云对流方案引起的，KF_SI组合与CMAP降水最为一致。（2）SI方案和NCEP3方案在中纬度地区格点降水要显著多于混合相云NCEP5方案；与SAS方案和KF方案相比，BM方案使与其组合的云方案产生的格点降水明显偏少。（3）BM方案产生的对流降水要明显多于SAS方案和KF方案，中高纬地区SAS方案和KF方案预报的对流降水基本一致，在低纬地区SAS方案对流降水最少。（4）NCEP5方案预报的云顶温度与MODIS观测吻合较好，NCEP3方案和SI方案预报的云顶温度要较实况偏暖。三种对流方案预报的云顶温度冷暖关系为SAS < BM < KF，BM和KF预报的云顶温度与实况较为接近。（5）NCEP5方案预报的积分云水与卫星观测最为接近，两种简冰方案显著偏少，尤以SI方案偏少最多。SAS和KF方案能较好的预报积分云水的空间分布，但其量值较观测偏大，BM方案预报的积分云水在低纬度地区偏少明显。（6）所有方案组合预报的卷云较MLS卫星观测显著偏少，混合相云方案对卷云预报较简冰方案具有一定优势，BM方案偏少最显著。（7）全球平均而言，KF对流方案和NCEP5云微物理方案对GRAPES_GFS的云和降水预报性能较其他降水物理方案具有一定优势。
  • 夏季巴丹吉林沙漠残余层与深厚对流边界层的关系研究
  • 赵采玲;吕世华;韩博;奥银焕;张少波;李照国
  • 2016 Vol. 35 (4): 1004-1014.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00080
  • 摘要 ( ) PDF (5299KB) ( )
  • 利用2012年7月“巴丹吉林沙漠陆-气相互作用及其对区域气候的影响研究”实验所得到的观测资料和中尺度气象模式WRF，对夏季巴丹吉林沙漠对流边界层高度发展的特征及其影响因素进行了研究。结果表明：（1）2012年7月在巴丹吉林沙漠连续观测到厚度超过3500 m的深厚对流边界层，其最大高度可达4000 m以上；当这种深厚对流边界层出现之前，当地中低层大气（1000～4000 m）存在近中性的残余层，而在没有近中性残留层出现时，即便地表感热通量较大，当天最大对流边界层高度却明显偏低；（2）WRF模式模拟结果表明残余层稳定度和对流边界层高度之间的负相关关系在空间区域成立，残余层位温直减率与当地对流边界层高度在时间和空间分布上都呈现显著的负相关关系；残余层位温直减率与对流边界层高度的空间相关系数最大值可达-0.51；（3）观测和模拟结果均表明残余层稳定度会直接影响由感热通量产生的对流边界层的发展效率，进而影响对流边界层的最大高度。通过研究发现，除感热通量外，近中性的残余层是巴丹吉林地区深厚对流边界层出现的关键条件之一。
  • 太平洋年代际振荡与江苏夏季雷暴日数年代际变化的联系
  • 陈圣劼;孙燕;韩桂荣
  • 2016 Vol. 35 (4): 1015-1026.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00025
  • 摘要 ( ) PDF (4616KB) ( )
  • 利用1961年1月至2012年12月太平洋年代际振荡指数（Pacific Decadal Oscillation Index，PDOI）、NCEP/NCAR再分析环流数据集和江苏13个市级观测站点的夏季雷暴日数观测资料，分析了PDO与江苏夏季雷暴日数年代际变化的联系及其可能原因。结果表明，春季PDOI与江苏夏季雷暴日数均具有明显的年代际波动，两者年代际变化的趋势几乎相反：20世纪70年代中期以前和2006年以来，均对应PDO的冷位相和江苏夏季雷暴的多发时期，而20世纪70年代中后期至21世纪初，PDO处于暖位相期，江苏夏季雷暴频数明显偏少。PDO冷期，欧亚大陆和西太平洋地区夏季海平面气压和500 hPa位势高度呈现大范围的负距平环流异常，近地面亚洲热低压显著增强，对流层中层极涡易于偏向亚洲区，青藏高原北部亚洲中部大槽加深，西太平洋副热带高压偏弱偏东，印缅槽偏强。在此环流形势下，夏季江淮流域上空低层有较强的异常西南水汽输送，江苏上空低层偏湿、中层偏干，上干下湿的垂直分布有利于对流不稳定的产生。同时，PDO冷期，江苏上空低层辐合、高层辐散，有明显的上升运动，并具有较强的低层垂直风切变，为夏季雷暴的发生、发展提供了有利的气象条件；PDO暖期，则情况相反。PDO作为一种比较稳定的年代际尺度的气候变率强信号，其对应的环流异常为雷暴现象这类中小尺度天气现象的发生、发展提供了重要的环境背景和气象条件。
  • 四川省2013年夏季卫星降雨数据的对比研究
  • 杨星;王永前;刘志红
  • 2016 Vol. 35 (4): 1039-1049.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00060
  • 摘要 ( ) PDF (2461KB) ( )
  • 选取2013年5-8月CMORPH version1.0、TRMM3B42 version6两种卫星降雨产品，分别在3 h，1天及1个月三种不同时间尺度上，结合同时段四川省157个地面站点观测的降雨数据，对比评估了两种卫星降水数据对降雨量和降雨事件探测的效果。对比研究中，根据站点的位置选择与之空间距离最近的卫星降雨格点作为对比对象，选用相关系数评估卫星数据的同步效果，选用偏差BIAS评估卫星降雨的系统误差和相关程度，选用均方根误差RMSE评估卫星数据的偏差。结果表明，3 h时间尺度上，两种降雨产品与地面站点的同步效果都很差，都不能很好地反映四川省降雨信息，但TRMM3B42 V6的系统误差比CMORPH小，与站点相关程度更高；在1天的时间尺度上，两种卫星降雨数据与站点数据的同步效果都有所增加，TRMM3B42 V6降雨产品与站点降雨量偏差更小，相关程度更高，表现出更强地一致性；在1个月的时间尺度上，TRMM3B42 V6对降雨量的探测表现出一定程度的低估，但同CMORPH产品相比，TRMM3B42 V6降雨产品仍表现出与站点降雨更高的一致性，而CMORPH对降雨量的探测则明显偏高，可能原因是由于CMORPH产品利用红外数据进行了移动矢量计算，而对流云对云顶亮度温度有较大影响，从而导致CMORPH探测的降雨量偏高。研究还选用了发生概率和部分分数及Heidke评分标准来确认卫星降雨产品能否反映降雨的发生，发现CMORPH在探测降雨事件发生时优于TRMM3B42 V6降雨产品。
  • 1960-2012年陕西降水变化特征及可能成因分析
  • 彭艳;王钊;董妍;董自鹏;李星敏;陈闯
  • 2016 Vol. 35 (4): 1050-1059.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00023
  • 摘要 ( ) PDF (6145KB) ( )
  • 利用陕西82个气象观测站的降水观测资料、NCEP/NCAR的2.5°×2.5°再分析资料以及MODIS卫星的气溶胶产品，分析了1960-2012年陕西雨季和全年的降水量、降水日数变化特征，并讨论了大气可降水量和气溶胶对降水的可能影响。结果表明，近60年陕西雨季、全年雨量和降雨日数均呈南多北少分布，年总雨量和降雨日数均呈下降趋势，雨季总雨量呈增加趋势，而降雨日数呈降低趋势，雨季雨强增加，降水向雨季集中；陕西全年和雨季小雨雨量和降雨日数均呈现下降趋势，雨季10 mm以上的降水量和降雨日数均呈增加趋势，增加站点占所选站点的75.6%，雨季降水的增加主要是10 mm以上降水量的贡献。陕西全年总雨量的减少可能与整层大气可降水量的减少有关。全年和雨季5 mm以下降水量的减少应该与气溶胶对降水的抑制有关，雨季10 mm以上降水量增加与气溶胶对降水的促进作用有关。分析表明当AOD≥0.4时，雨季气溶胶对降水有一定的促进作用。总之，陕西全年小雨的减少以及雨季10 mm以上降水量增多，雨量向雨季集中应该与近几十年陕西气溶胶增加、气溶胶类型的转变有较大关系。
  • 一次温带气旋特殊移动路径及其结构和成因分析
  • 熊秋芬;苟尚;张昕
  • 2016 Vol. 35 (4): 1060-1072.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00063
  • 摘要 ( ) PDF (16202KB) ( )
  • 为了更全面地了解温带气旋的结构和形成原因，利用常规高空、地面观测、NCEP的1°×1°再分析资料和FY-2E水汽图像等资料，分析了2014年6月6-10日发生在华北及东北温带气旋的强度和移动路径、环流背景及结构和成因等。结果表明：（1）在发展阶段，地面气旋中心气压变化不大，但以逆时针旋转的路径移动；当地面气旋中心与高层低涡中心在同一垂直轴线上时，气旋停止发展。（2）以异常路径移动的气旋发生在500 hPa大尺度环流多次调整的背景下。当气旋上游贝加尔湖至我国新疆南部的高压脊发展时，气旋初生；当气旋下游日本岛东部至鄂霍次克海高压脊发展时，气旋发展。（3）当正相对涡度随高度向西倾斜、气旋中心上空对流层低层正相对涡度首先加大、且其西侧的冷锋锋区增强、随后气旋中心上空整层正相对涡度增大时，地面气旋处于发展过程中；当高低层正相对涡度垂直重合、且对流层低层冷锋锋区减弱，则气旋停止发展。（4）对流层上层具有高值位涡的干空气逐渐进入地面气旋中心上空的湿区时，高位涡所携带的高空正涡度平流辐散作用使得低层辐合加强、绝对涡度增大，引起地面气压下降。（5）气旋中心上空的对流层中层暖平流和高层较大的正涡度平流使得垂直上升速度增强，气旋逐步发展；地面气旋中心总是沿中低层暖平流和其下游高低层微差涡度平流较大的区域移动。
  • 三维变分方法反演风场的效果检验
  • 王艳春;王红艳;刘黎平
  • 2016 Vol. 35 (4): 1087-1101.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00022
  • 摘要 ( ) PDF (21115KB) ( )
  • 为研究三维变分方法反演风场的能力、在不同天气系统中的适用性以及在实际业务工作中的应用潜力，利用广州、深圳、海口、湛江、龙岩和厦门六部多普勒天气雷达构成三个双多普勒雷达系统，选取热带风暴、飑线和层状云降水三种不同类型的天气过程。以双多普勒雷达反演的风场为“真值”，对风场三维结构进行了对比分析，并根据绝对误差、均方根误差和相关系数进行了定量的效果检验。结果表明，使用双雷达资料进行三维变分方法反演获得的风场结构与各类型天气的基本特征一致，能够较好地反演出飑线系统低层强对流区前缘阵风锋处的风场辐合以及热带风暴的气旋式环流。基于单部雷达资料和双雷达资料得到三维变分风场对比表明，使用单部雷达资料不能很好地表现强天气过程中的风场结构，对热带风暴的涡旋结构和飑线系统内部的辐合线结构的反演效果都较差，只有在风向沿雷达径向时才能得到较准确的风场结构；同时使用两部雷达资料进行风场反演，不仅降低了水平风向的反演误差，而且解决了单雷达反演风场时，雷达径向风分量反演结果较好、切向风分量反演结果较差的问题。误差分析结果表明水平风速和水平风向的反演结果都比较可靠，层状云降水的风场反演效果优于热带风暴和飑线系统的风场反演效果。
  • 多普勒天气雷达双PRF径向速度资料质量控制
  • 肖艳姣;万玉发;王志斌
  • 2016 Vol. 35 (4): 1112-1122.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00039
  • 摘要 ( ) PDF (10501KB) ( )
  • 双PRF技术可用于扩展多普勒天气雷达不模糊速度的间隔，但是它也会导致径向速度资料受到离散奇异值的污染，在使用径向速度资料之前，需要对其进行质量控制。通过计算每个库的径向速度与其局地中值速度的差值，定量分析了CINRAD-SA、SC、CD和CC型业务多普勒天气雷达在双PRF模式下的径向速度数据质量，在此基础上提出了一种三步式的双PRF径向速度资料质量控制算法，即首先基于回波尺度大小对径向速度资料中的孤立噪声进行过滤，其次基于局地连续性原则对落在扩展不模糊速度间隔之外的模糊速度进行速度退模糊，最后基于已知的双PRF径向速度数据错误特征进行奇异值修正，并利用CINRAD-SA、SC、CD和CC型多普勒天气雷达的双PRF径向速度资料对该算法进行了测试。数据分析结果表明绝大部分点的速度都遵循连续性原则，与其局地中值速度的偏差较小或几乎没有偏差，而那些奇异值点的速度与其局地中值速度的偏差和高、低PRF的最大不模糊速度对应。对算法进行测试的结果表明该算法能有效地处理模糊速度并合理地修正速度奇异值。使用本算法对双PRF径向速度资料进行质量控制后，在保持原有数据空间分辨率不变的情况，径向速度数据质量得到显著提高。
  • 基于多站电场变化同步测量的负地闪回击中和电荷源特征
  • 武智君;郄秀书;王东方
  • 2016 Vol. 35 (4): 1123-1134.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00070
  • 摘要 ( ) PDF (7105KB) ( )
  • 利用北京闪电综合探测网 （Beijing Lightning NETwork）在2011年8月9日的一次中尺度对流系统过境期间获得的7个站同步闪电地面电场变化资料，在采用蒙特卡罗数据处理方法对资料进行误差订正的基础上，基于非线性最小二乘拟合算法，深入分析了51次负地闪的127次回击中和电荷源的特征。多回击负地闪回击中和电荷源的水平分布尺度Le和垂直分布尺度ΔHe分别为13.0±9.3 km和2.1±1.7 km；两者之比Le/ΔHe为61.2±278.5。随着垂直分布尺度ΔHe的增大，水平分布尺度Le以及水平和垂直分布尺度之比Le/ΔHe呈减小趋势。对雷暴不同阶段负地闪回击中和电荷源的分析发现，雷暴自发展到成熟，再到消散阶段，回击中和电荷源最大高度呈先缓慢上升、后显著减小的变化趋势；这期间，电荷源的最低高度始终在距地面5 km左右，电荷源水平分布总体上自西北向东南方向移动，与雷暴云移动方向一致。与雷达回波的叠加发现，负地闪回击中和的电荷源主要分布在回波强度>25 dBZ的区域，其中高度值≥7 km的电荷源占34%，主要分布在雷暴云对流活动较强的区域内部；高度值<7 km的电荷源占66%，在雷暴云对流活动较强的区域内部和外围都有分布。

新闻公告下载中心更多+更多+

学科动态视频资讯更多+更多+

友情链接 电子书 更多+ 更多+

官方微信

QQ群聊

本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持：support@magtech.com.cn