吴翀
- 作品数：34 被引量：272H指数：13
- 供职机构：中国气象科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金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：天文地球电子电信更多>>
- 利用相控阵及双偏振雷达对2016年6月3日华南一次强对流过程的分析被引量：18
- 2019年
- 本文结合X波段相控阵雷达(XPAR)和S波段双偏振天气雷达(SPOL)及地面和探空观测资料,分析了2016年6月3日发生在华南的一次超级单体中小尺度特征,结果表明:(1)SPOL的多普勒参量和双偏振参量可以观测到超级单体的强度、速度和相态分布,超级单体的入流和出流影响钩状回波的形成。(2)XPAR可以获取时空分辨率远高于SPOL的观测资料,可以弥补SPOL仰角层严重不足的缺陷,观测到超级单体完整的垂直结构,可更精确地描述超级单体的短时演变。(3)超级单体钩状回波附近给地面带来了降温、大风和强降水,超级单体经过地区均有明显降温和风区。研究结果证明相控阵雷达和双偏振雷达对认识对流单体中小尺度系统的发展演变有较大帮助。
- 于明慧刘黎平吴翀肖艳娇
- 基于多尺度特征深度学习的短临降水预报
- 2023年
- 雷达回波外推是短临降水预报的一种重要方法。针对雷达回波外推中随着外推时间的增加而出现回波演变信息丢失这一问题,本文提出一种多尺度特征融合的深度学习短临降水预报模型(以下简称为MSF2)。首先,采用多尺度的卷积核对网络的浅层信息进行特征提取,弥补单一特征检测带来的不足。其次,将不同维度的特征信息进行拼接及通道混洗,进一步增强特征图通道之间的信息流通和信息表达能力。最后,将特征图中的多尺度信息进行融合,从而有效保留不同尺度的特征信息。利用华南雷达回波拼图资料数据,在3种不同降水强度(5 mm/h、10 mm/h和25 mm/h)下进行降水预报研究,并与光流法和ConvLSTM两种主流算法进行了对比。结果显示,在3种不同降水强度条件下,MSF2在所有评价指标(命中率POD、临界成功指数CSI、误报率FAR)中表现最优,这表明引入多尺度机制能改善模型的特征提取能力。相比于目前主流的光流法和ConvLSTM,本文提出的模型对于短临降水预报具有较好的适用性和较高的预报精度,而且实现了业务化运行。
- 陈生黄启桥谭金凯梁振清吴翀
- 关键词：短临预报多尺度特征光流法
- X波段双偏振雷达相态识别与拼图的关键技术被引量：14
- 2021年
- X波段双偏振雷达具有时空分辨率高、易于布网的特点,但散射特性差异和衰减影响使现有S波段雷达的相态识别和拼图算法不适用于X波段双偏振雷达。该文针对X波段相态识别及拼图产品的关键技术开展研究,提出基于准垂直剖面的融化层识别方法、基于数据质量的置信度阈值调整方法、基于统计的隶属函数参数改进方法和基于衰减程度的拼图融合方法。通过对比改进后可有效提升水凝物相态识别结果的可靠性和多雷达拼图结果的合理性。在2016年汛期北京典型个例中,融合后的X波段雷达网与当地S波段业务雷达相比能够提供更精细的回波结构和水凝物相态分布,有效缓解S波段雷达在近处探测能力降低的问题,识别的降雹区与地面观测相符。
- 吴翀刘黎平仰美霖马建立李娟
- 关键词：雷达拼图
- 闪电资料同化对河南郑州“7.20”特大暴雨预报的影响
- 2024年
- 研究了闪电资料同化对2021年7月20日河南郑州特大暴雨短临预报的影响。利用天气研究与预报(WRF)模式的三维变分(3DVAR)数据同化系统(WRFDA),开展了两组循环同化试验:(1)同化地面和探空常规观测资料(包括风速、风向、温度和气压)的试验(CONV);(2)同化常规观测资料和由闪电资料反演的伪相对湿度的试验(LGDA),并与无资料同化的试验(NoDA)进行对比。结果表明,CONV的分析场和NoDA都未能模拟出强对流系统的回波结构,但由于LGDA增加了对整层大气的湿度场的调整,其分析场在闪电发生位置处的水凝物增量较大,相对湿度和反射率的分布情况与中国全球大气再分析资料(CRA)及雷达反射率观测值最接近。降水预报方面,LGDA显著提高了大暴雨雨带(6 h累积降水量≥50 mm)和强降水中心(6 h累积降水量≥200 mm)位置和强度的预报效果,对本次强降水过程的预报起到了积极作用,尤其是对前3 h的降水预报。
- 庞盈胡俊俊陈生陆高鹏吴翀韦春霞黄朝盈
- 关键词：三维变分同化
- 双偏振相控阵雷达与业务雷达的定量对比及观测精度研究被引量：16
- 2021年
- 相控阵天气雷达突破了全机械驱动天线天气雷达的时空分辨率瓶颈,能够提供更加快速、精细的观测资料。但阵列天线存在性能参数随扫描角偏离法向而恶化的情况,使相控阵雷达定量测量存在困难。本文针对中国华南地区最新布网的双偏振相控阵天气雷达,通过与当地S波段业务雷达在相同区域内的定量对比,评估了反射率因子差分反射率因子的误差量级及其随扫描角、观测时间的变化趋势。研究结果表明,相控阵雷达反射率因子的误差不大、约0.82 dB,而差分反射率因子的误差则高达1.04 dB,并且不同仰角、不同时刻之间也存在一定的波动。为此本文提出了基于S波段雷达实时数据的订正方案,能够较好地解决双偏振相控阵天气雷达的定标问题,为相控阵雷达的业务应用提供了保障。
- 张蔚然吴翀刘黎平张羽包晓军黄辉
- 关键词：双偏振雷达相控阵雷达
- Ka波段固态发射机体制云雷达和激光云高仪探测青藏高原夏季云底能力和效果对比分析被引量：23
- 2017年
- 激光云高仪和云雷达是探测云底的两种设备,但其探测能力和探测结果有一定的差异,对比分析两种设备的测云效果有助于正确认识它们的探测优势,推进我国云雷达在云探测中的应用。本文提出了基于云雷达数据的云底和云顶高度分析方法,利用2014年夏季第三次青藏高原大气科学试验云雷达、激光雷达和激光云高仪数据,统计了三种设备探测青藏高原低云、中云和高云的云底高度偏差、探测率,分析了激光云高仪探测云底偏高的原因,根据探测结果提出了固态发射机体制雷达探测青藏高原低云的优化观测模式,模拟分析了探测效果。结果表明:(1)云雷达对高云的探测能力要明显优于激光云高仪,但其对低云的探测能力有待改进,激光云高仪探测云底下部的边界层内的云雷达回波信号可能是非云降水回波;低层云的遮挡作用明显降低了激光云高仪对多层云的观测能力;与激光云高仪相比,云雷达仍然会漏掉一些高云和中云。(2)激光云高仪探测的中云和高云的云底很多在云雷达回波内部,云雷达和激光云高仪观测的云底的时空对应关系比较差。(3)增大激光发射功率和优化固态发射机体制云雷达观测模式可提高云的观测能力,微波和激光雷达数据融合可全面了解不同类型云的宏观特征。这一工作为云雷达和激光雷达数据的应用,评估激光云高仪和云雷达探测青藏高原云的能力,讨论设计优化的云观测方案,为推进我国云观测技术的发展提供了重要参考依据。
- 吴翀刘黎平翟晓春
- 关键词：青藏高原
- 双偏振相控阵雷达误差评估与相态识别方法被引量：10
- 2022年
- 选取2020年3—9月深圳求雨坛的X波段双偏振相控阵雷达探测数据,与同位置的S波段双偏振雷达进行对比。通过一定限制条件定量分析引入误差的原因,发现反射率因子Z_(H)和差分反射率Z_(DR)的标定误差和随机误差较大,其中Z_(H)误差变化范围为-0.5~4.5 dB,Z_(DR)误差变化范围为-0.7~0.2 dB。在上述较大误差影响下,传统模糊逻辑相态识别方法的水凝物相态识别结果不可靠,因此根据不同相态的雷达参量特征范围以及融化层高度建立基本结构为二叉树的决策树相态识别方法。针对上述方法的实际应用效果,分别从水凝物相态识别结果对误差的敏感性和空间分布的合理性进行评估,结果表明:决策树相态识别方法的水凝物相态识别结果稳定性高于模糊逻辑相态识别方法,且在对流云中的水凝物相态分布更加合理,能够发挥X波段双偏振相控阵雷达在研究云内水凝物相态演变的优势。
- 李哲李哲吴翀刘黎平宗蓉
- 关键词：误差分析
- 双偏振雷达的资料质量分析，相态识別及组网应用
- 本文使用我国近年来布网的双偏振业务雷达观测资料,首先研究了影响双偏振参量测量的因素及其对应的质量控制方法。随后针对相态识别这一双偏振雷达的主要优势,提出了本地化的识别方法并做了验证。研究了双偏振雷达的组网技术,对不同区域...
- 吴翀
- 关键词：双偏振雷达数据质量控制
- 基于云雷达、C波段连续波雷达和激光云高仪融合数据的华南夏季云参数统计分析被引量：6
- 2018年
- 单独利用云雷达研究云参数,由于降水对毫米波雷达衰减影响,反演误差较大。利用毫米波雷达、C波段连续波雷达和激光云高仪的融合数据,可以减小降水对统计结果的影响,较准确地确定云边界。云相态分类方法将云分为冰云、水云和混合云,利用2016年5-8月的融合数据对广东龙门地区夏季云的云顶和云底高度、云厚、云量、云层数等特征的日变化进行初步统计分析,对不同类型云的宏观特征进行讨论。反演3种云的云内液态水含量,分析含水量的分布特征。研究结果表明:龙门地区云顶高度、云厚、云量、云层数和不同高度上云的发生频次有较明显的日变化特征。广东龙门地区夏季的云顶高度主要集中在4 km以下和8 km以上,5~6 km高度范围内云的发生频次较少。午后出现多层云的频率较高。混合云夏季出现的频率相对最低,水云发生频率相对稳定。冰云发生频率和夏季总云发生频率变化趋势大致相同。夏季水云的积分液态水含量(LWP)相对变化幅度较小,且总LWP和混合云LWP变化趋势基本保持一致,当LWP较高时,混合云为主要贡献。夏季混合云的平均LWP约是水云的2.5倍。
- 崔延星刘黎平何建新吴翀
- 关键词：液态水含量日变化
- 基于雷达组网拼图的定量降水估测算法业务应用及效果评估被引量：37
- 2014年
- 基于雷达组网实时的定量降水估测(QPE)及实时评估系统在浙江省杭州市气象局成功实现了业务应用,在评估雷达定量降水估测业务应用效果的同时,根据雷达反射率因子垂直廓线(VPR)特征,探讨分析了不同类型降水过程中雷达定量降水估测的误差源。系统联合杭州、宁波、舟山、温州、金华及衢州6部新一代天气雷达的基数据资料,以及覆盖浙江省且经反距离加权(Inverse Distance Weights,IDW)法实时质量控制的雨量计观测资料,采用先雷达组网拼图再降水估测的方案,集成Z-R关系法和最优插值法反演与校准雷达定量降水估测数据场。4次不同类型降水过程的评估结果表明:(1)在地物遮挡严重的浙江西北部和雷达覆盖较差的浙江南部,降水估测的雷达反射率因子如果源于0℃层亮带,会导致雷达定量降水估测严重高估;如果源于浅薄层云云系的云顶,会造成雷达定量降水估测严重低估。(2)多种降水类型云系并存,但使用相对单一的Z-R关系,会导致梅雨和台风期间雷达定量降水估测的局部高估或低估。(3)伴随飑线系统的强对流以及台风系统的非对称性也是导致雷达定量降水估测误差的重要原因。(4)联合Z-R关系和最优插值法,有效地降低了雷达定量降水估测的系统误差,但仍然存在大量的局部误差。
- 勾亚彬刘黎平杨杰吴翀
