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基于R2CNN的天气雷达边界层辐合线识别算法
2024年
边界层辐合线是触发对流的中尺度天气系统之一,边界层辐合线的精细化识别对于揭示其形成、演变及与其他系统相互作用机制至关重要。目前自动识别技术在适应边界层辐合线多样性(如尺度、强度和形状)方面存在局限。旋转区域卷积神经网络(R2CNN)可提高识别准确性、鲁棒性和泛化能力。综合考虑天气雷达型号和分辨率的多样性,针对性构建识别数据集用于模型训练,调整相应参数得到识别模型,并利用交并比和置信度评估检验识别效果。结果表明:基于R2CNN的边界层辐合线识别算法在使用较低交并比阈值时命中率更高且空报率更低,当置信度为0.7时,TS(threat score)评分最高。与现有的阵风锋识别算法(Machine Intelligence Gust Front Algorithm,MIGFA)效果相比,R2CNN在减少误报、提升命中率及平衡识别频率等关键性能方面优势显著,适用于业务应用与推广。
郑玉徐芬徐芬
关键词:边界层辐合线阵风锋
一种易触发局地对流的边界层辐合线碰撞区域识别方法
本发明公开一种易触发局地对流的边界层辐合线碰撞区域识别方法,包括以下步骤:S1、数据收集和预处理;S2、对图像数据集进行人工标注和筛选,根据标签集利用聚类分析方法设计多尺度锚框;S3、构建R2CNN深度学习模型,设置合理...
徐芬郑玉王亚强
一种易触发局地对流的边界层辐合线碰撞区域识别方法
本发明公开一种易触发局地对流的边界层辐合线碰撞区域识别方法,包括以下步骤:S1、数据收集和预处理;S2、对图像数据集进行人工标注和筛选,根据标签集利用聚类分析方法设计多尺度锚框;S3、构建R2CNN深度学习模型,设置合理...
徐芬郑玉王亚强
边界层辐合线触发深厚湿对流研究进展被引量:9
2022年
边界层辐合线(BLCL)是指存在于边界层内的线状气流汇合带,被认为是深厚湿对流的主要触发系统,有多种类型,其触发对流作用非常复杂。文中就BLCL(不包括冷锋)触发对流事件的统计研究、其导致的局地温湿扰动对触发对流的影响、BLCL对流触发机制等方面的中外研究进行了系统回顾总结。已有研究结果表明,不同天气系统背景、不同地区BLCL的类型、表现形式不同,其触发深厚湿对流的概率、与对流风暴的位置、时间的相关也有所不同。BLCL能否触发对流还与大气环境条件、BLCL与其他动力学过程相互作用有关。在一定的对流环境条件下,局地温湿扰动不仅对BLCL的强度产生影响,而且还可以通过影响BLCL附近大气结状态的分布影响到对流能否被触发。BLCL与环境动力和热力相互作用产生的局地变化使对流触发机制变得更加复杂。建议未来基于精细的观测资料和数值模拟试验针对不同区域、不同类型的BLCL的对流触发特征和机制开展系统研究。
苏爱芳郑永光张宁王迪俞小鼎
关键词:边界层辐合线气候统计
边界层辐合线触发锦州短时大暴雨分析
2014年
利用加密自动站资料、常规观测资料及多普勒雷达资料等,对2012年7月22日锦州东部地区短时大暴雨过程进行了天气尺度和中尺度诊断分析。分析发现锦州东部地区边界层中尺度辐合线的生成和发展,是其降水强度明显增幅的主要原因,是短时暴雨到大暴雨产生的启动机制。边界层辐合线造成水平场上的强烈风场辐合,增加该地区水汽和能量积聚,并触发该地区强烈的上升运动。另外,通过对雷达基本反射率因子图和径向速度图的分析,发现强回波区和逆风区的存在与强降水有着较好的相关,且逆风区提前于强降水出现,对短时临近强降水落区预报有很好的指示意义。
白雪鄢志宇纪源张放史虹婷
关键词:短时暴雨边界层辐合线
盛夏渤海湾大气边界层辐合线触发对流风暴对比分析被引量:8
2012年
本文对渤海湾2008—2009年,由大气边界层辐合线引起的对流风暴进行了分析。结果表明,在高温、高湿不稳定大气结环境条件下:(1)单一的海风锋在其端点可产生对流性降水。(2)海风锋与弱冷锋相遇,或者两条海风锋相交,或者雷暴单体的出流边界与海风锋相遇均会产生强对流风暴。(3)渤海湾边界层辐合线触发对流风暴大多发生在每年7 8月,且在副热带高压控制渤海湾后东退的过程中,此时大气结处在高温、高湿不稳定状态。辐合线触发的对流风暴是沿辐合线移动,移动方向取决于辐合线两侧的主导风向。(4)边界层辐合线触发对流风暴,具有突发性强,持续时间短等特点,分析渤海湾边界层辐合线的移动与演变能提高强对流风暴的临近预报、预警,减少突发性天气引起的灾害。
赵金霞徐灵芝卢焕珍范苏丹
关键词:边界层辐合线
一种用于气象学中提取边界层辐合线区域的方法
本发明公开了一种用于气象学中提取边界层辐合线区域的方法,将雷达反射率图中反射率值属于边界层辐合线取值集合的像素点标记为种子点,以预设条件对种子点在当前探测窗内进行8邻域区域生长,当生长点的反射率值大于等于反射率阈值,且满...
王萍杜雪峰屈展冯卫家韦林祯
文献传递
边界层辐合线对强对流系统形成和发展的作用被引量:49
2011年
应用天津CINRAD/SA雷达探测到的边界层辐合线信息,对2008—2009年6—9月发生在天津地区的边界层辐合线进行了统计分析,与2002—2007年海风锋触发形成的局地强对流天气分析相结合,研究结果表明:天津地区边界层辐合线的雷达低仰角基本反射率因子产品的回波特征一般表现为弱的窄带回波,回波强度仅为15~25 dBZ,宽度一般为3~10 km。在合适的结状态和水汽条件下,这些边界层辐合线的演变和碰撞与强对流天气的发生、发展密切相关。单一边界层辐合线一般不能形成大范围的雷暴天气;两条以上边界层辐合线之间碰撞,一般在碰撞交叉处能够形成强对流天气。若已存在强对流天气,则强对流天气将加强。
王彦于莉莉李艳伟朱男男高留喜
关键词:边界层辐合线强对流天气雷达回波特征海风锋阵风锋
基于多普勒雷达的边界层辐合线的识别
边界层辐合线具有很强的气象风暴灾害的预示能力,它在多普勒雷达图像上表现为一条蜿蜒的、可能有岔路的、宽度不定的、取值变化的、若隐若现的带状区域。 本文对“探测窗”协同加深“印象”算法进行改进,并对辐合线相关潜势特征进行具体...
韦林祯
关键词:边界层辐合线图像分割特征提取
文献传递
边界层辐合线与渤海湾海陆风及温度变化的对比分析被引量:2
2010年
应用天津新一代天气雷达结合地面自动气象站实时资料,统计分析2007年雷达监测到边界层辐合线的生消、演变规律,并研究边界层辐合线与渤海湾海陆风的对应关系以及海陆风转换前后气温的变化规律。
卢焕珍卜清军朱晓晶
关键词:多普勒雷达边界层辐合线

相关作者

丁青兰
作品数:46被引量:545H指数:12
供职机构:北京市气象局
研究主题:暴雨 边界层辐合线 多普勒雷达 冰雹 强对流天气
陈永林
作品数:73被引量:294H指数:10
供职机构:上海市气象局
研究主题:环流背景 梅雨 热带低压 特大暴雨 飑线
杨引明
作品数:73被引量:706H指数:15
供职机构:上海市气象局
研究主题:热带低压 台风 特大暴雨 飑线 数值模拟
甘惠泉
作品数:10被引量:2H指数:1
供职机构:上海市气象局
研究主题:弓状回波 飑线过程 边界层辐合线 飑线 中尺度气旋
王令
作品数:69被引量:763H指数:16
供职机构:北京市气象局
研究主题:暴雨 风廓线雷达 强对流天气 冰雹 多普勒天气雷达