灾害天气国家重点实验室开放课题(2013LASW-B16) 作品数:13 被引量:71 H指数:5 相关作者: 魏鸣 周生辉 张培昌 赵畅 张明旭 更多>> 相关机构: 南京信息工程大学 中国气象科学研究院 四川省气象局 更多>> 发文基金: 灾害天气国家重点实验室开放课题 国家重点基础研究发展计划 公益性行业(气象)科研专项 更多>> 相关领域: 天文地球 航空宇航科学技术 环境科学与工程 理学 更多>>
基于地基GPS水汽资料对成都地区一次暴雨过程的分析 被引量:8 2014年 本文利用成都地区地基GPS得到的GPS-PWV对2008年一次暴雨过程进行了综合分析,得出了成都地区GPS-PWV的变化同实际降水间存在的相关性。结果表明:GPS-PWV对于空中水汽变化具有很高的敏感性,能及时反映大气中水汽的时空变化;降水强度的极大值滞后于可降水量的峰值,对降水有一定的提前性;强烈的上升运动有利于PWV的积累增长,并且上升运动的强度同GPS-PWV的大小有很强的相关性;GPS-PWV处于高值区时往往大气都处于不稳定的状态。 王越 魏鸣 王皓 刘琦 龙柯吉关键词:地基GPS 可降水量 暴雨 晴空湍流在强天气过程临近预报中的应用研究 为研究强对流天气发生前的先兆信息,利用多普勒天气雷达的径向风场与谱宽数据对大气的湍能耗散率进行了反演。通过对2009年6月3日南京一次强雷暴过程和2009年6月14日南京一次飑线过程的研究发现,天气过程发生前湍能耗散率随... 管理 魏鸣 吴昊关键词:晴空回波 谱宽 文献传递 下击暴流的三维仿真和回波特征分析 被引量:5 2015年 下击暴流产生的强风切变对飞机的飞行和起降危害严重,为避免其对飞行的危害,需充分认识下击暴流的气流结构特征。该文利用特征风场建模方法,仿真了下击暴流的三维结构。通过设置风场的特征半径、扭曲因子、风场中心位置及上限高度,仿真对称与不对称的切变风场。对仿真的三维风场沿雷达径向投影,得到下击暴流的雷达径向速度。通过分析下击暴流的三维空间结构和对应的雷达回波特征,验证了仿真风场的结构与实际观测相吻合。研究结果表明,对下击暴流的雷达回波分析,有利于飞行员对下击暴流的识别和预警,有助于保障飞行安全。 杜爱军 魏鸣 王炳赟关键词:下击暴流 风场结构 雷达回波特征 改进的光流法在回波外推预报中的应用 被引量:25 2014年 为了充分利用雷达资料进行强对流天气的临近预报,通过改进的光流法反演风场并对雷达组合反射率因子进行0~1 h的外推预报。为了提高传统光流法外推预报的准确性,采用金字塔分层技术,减小由于回波移速较快造成的反演误差,提高反演风场的计算精度和运算效率;并且采用半拉格朗日外推方案改进外推,保持回波的旋转性,提高回波预报效果。试验及评分结果表明,改进后的光流法改善了强对流天气的预报效果。 张蕾 魏鸣 李南 周生辉关键词:光流法 强对流天气 机载X波段雷达探测强风切变的仿真建模与分析 被引量:1 2015年 利用流体力学原理及三角谐波函数,建立简单实时的典型强切变风场仿真模型。以机载X波段相控阵天气雷达参数性能和观测方式为依据,给出雷达水平扇扫和垂直扫描下的风场径向速度仿真数据。通过分析仿真数据,指出了机载天气雷达在不同飞行高度上探测强切变风场的特征。利用一次强飑线天气的实际雷达观测资料对比分析了强切变风场仿真数据的可信度。强切变风场的仿真模型数据可作为机载雷达回波信号仿真实验中的相位参数模拟数据,仿真实验结果还可为后续的实际飞行观测提供理论分析和方法依据。 王磊 魏鸣 杨涛 刘平关键词:风场模拟 流体力学 风切变 甲烷含量对大气结构及暴雨的影响机理研究 被引量:4 2014年 暴雨一直对人类的生产生活造成巨大威胁,但是至今对它的成因及预测一直是世界性的难题。在我国,尤其是四川地区,近年来,暴雨频发。CH4是大气中第二大温室气体,虽然含量低于CO2,但是其在大气中的辐射特性和化学特性至关重要。针对四川地区2013年7月初发生的暴雨事件,主要对Aqua卫星AIRS传感器的观测资料以及降水资料进行分析,发现甲烷含量的变化会造成大气稳定度的变化,并且甲烷含量与暴雨的发生有显著相关性。这一重要结论,不仅在一定程度上解释了四川地区暴雨频发的原因,而且对于深入了解暴雨形成,及时预测暴雨提供了新的方法,有着十分重要的理论意义和重要价值。 吴昊 魏鸣 管理 史洋关键词:暴雨 CH4 AIRS 基于Matlab平台的多普勒雷达强度资料三维可视化 被引量:2 2015年 多普勒天气雷达是天气预报与科研应用中监测小尺度天气重要的观测手段.本文以CINRAD-SA型多普勒天气雷达为例,简要介绍了雷达的工作原理及其基数据结构.通过Matlab平台实现天气雷达资料数据的读取,并选用8点插值法(EPI插值)和Cressman插值,实现了将雷达极坐标数据内插到笛卡尔坐标系的三维可视化显示,并且可获取空间内任一切面或剖面的雷达回波强度.对比显示结果发现:Cressman插值后的结果对三维整体呈现的更好,8点插值(EPI)对于平面细节的显示更突出. 管理 魏鸣 韦凯华 王金虎关键词:多普勒雷达 三维可视化 多普勒雷达反演风场的风切变识别研究 被引量:6 2015年 风切变是风场不均匀的一种表现,这种不均匀恰是造成风场反演困难的主要因素之一,利用多普勒天气雷达的径向风场数据,并基于风场反演的方法对风切变的识别和大小进行了分析和计算。对传统的根据径向风差异去识别风切变的方法分析后,发现风场均匀时径向风速在不同方位角之间会存在差异,并且这种固有差异在径向风场的零速线附近达到最大,从而会造成识别中的误判。针对风切变区风场的不均匀特点,在风场反演中选用了均匀风场模型进行计算,用临近格点之间风矢差来表示风切变的大小。对广州一次强对流过程中风切变的识别结果表明,在连续单体和中尺度气旋的强回波区,切变区主要集中在强对流区,以及移动路径的前侧;风切变的量级显示,在强对流与中尺度气旋处的风切变大小明显大于其它位置处,量级大小一般在4.5m/(s·km)以上,而强对流与中尺度气旋区边缘的切变大小一般在4.0 m/(s·km)以上,并且切变发展的方向与天气过程的一致;对于潜在发展的对流,对比结果发现风切变的大小在3.0 m/(s·km)以上时容易发展成新的单体。分析结果表明,通过对强切变出现的位置和发展趋势进行判断,可为强对流的天气发展起到预警作用。 周生辉 魏鸣 张培昌 张明旭 赵畅关键词:大气探测 风场反演 风切变 机载雷达风切变识别算法研究及在机场预报中的应用 被引量:6 2014年 大气中的风切变严重威胁飞机安全,尤其低空风切变是影响飞机起降的重要因素。利用多普勒雷达速度资料计算一维切向、一维径向与二维合成风切变,准确判断风切变的危险区域,能够及时为飞行及起降提供告警。针对多普勒雷达业务应用的主用户处理器PUP(Principal User Processor)上风切变自动识别产品存在的边缘识别较弱及定位误差较大等问题,根据多普勒雷达速度资料径向分布的特点,利用最小二乘法线性拟合优势,选择适于机载雷达参数的拟合窗口,对多个实例进行了识别分析。对比结果表明最小二乘法在识别效果、定位精度、边缘识别等方面优于PUP风切变自动识别产品,提高了风切变识别能力,有助于为机载雷达风切变识别及预警提供更好的依据。 魏鸣 张明旭 张培昌 郭巍 周生辉关键词:机载雷达 风切变 最小二乘法 单多普勒天气雷达反演降水粒子垂直速度Ⅰ:算法分析 被引量:4 2014年 针对多普勒雷达风场反演的体积速度处理(Volume Velocity Processing,VVP)方法中系数矩阵的病态问题,从数学上进行了分析和论证,对反演的误差进行了敏感性分析,并对垂直速度的求解方程作了改进。系数矩阵的条件数将随着待反演参量的不同而差别很大,通常的处理方法是舍弃量级较小的参量,通过对误差范数的分析,证明这种处理尽管存在模型误差,但能够降低求解难度和结果误差。对系数矩阵病态原因的分析发现,系数矩阵矢量的线性相关造成了矩阵奇异,当合并或舍弃线性相关项时,待反演参量会受模型误差的影响,并且这种模型误差的大小并不仅与待反演参量的量级有关,而且随着位置的不同而改变,但是部分待参量仍然可以保持准确值。在对VVP算法误差分析的基础上,分析并验证了舍弃部分参量时的反演误差,改进的算法为准确反演降水粒子的垂直速度提供了理论基础。 周生辉 魏鸣 张培昌 徐洪雄 赵畅关键词:病态矩阵