基于多装备协同观测的烤烟气象减灾系统分析

现有高山新一代天气雷达受遮挡存在探测盲区，加之每次6 min的VCP模式时效限制，观测局地强对流天气常难以满足人影业务系统的作业需求。为此以罗平县为试点建设基于多装备协同观测指挥的新型烤烟气象减灾系统，由1部YW-X1-B型数字化天气雷达、6部大气电场仪和地面自动气象站与曲靖新一代天气雷达组成多装备协同人影作业指挥系统，重点针对强对流天气开展烤烟种植防灾减灾探索。经过一年多的检验，取得了较好的效果。该文以X波段双偏振天气雷达为基础，主要介绍其基本原理，功能、技术指标和探测模式，简单对比了该雷达同新一代天气雷达的回波特征及典型冰雹天气系统雷达回波指标差别，初步提出了回波之间的差异判据以及提高人影作业效果实现减灾的方法。利用个例分析表明：该雷达能在增雨防雹作业指挥和气象保障服务中具有良好辅助作用；同时对0°层亮带探测情况说明该雷达也具有较好的暴雨天气探测能力。通过对该雷达的业务能力和应用分析，探讨了该雷达在防灾减灾中发挥的作用，对发展X波段天气雷达建设有一点参考价值。     

气象雷达新技术及其在防灾减灾中的应用

新型气象雷达在国外越来越多地应用于大型外场试验和业务探测网中,我国也将在灾害性天气监测网中引入新型气象雷达。简要介绍了气象雷达的发展历史和国内外发展现状,阐述了气象雷达探测新技术,包括双线偏振雷达、双(多)基地雷达、相控阵天气雷达技术、激光天气雷达技术、风廓线雷达等的探测原理及其在气象中的应用,这对于我国新型雷达的应用和根据实际需求选择雷达类型等具有一定的指导和借鉴意义。     

冰雹天气的多普勒雷达特征统计分析

利用山西省北部大同市2006-2011年多普勒雷达产品及地面观测资料,选取冰雹直径大于等于4mm的20次冰雹天气过程进行统计分析。结果表明:大同新一代多普勒雷达能监测冰雹天气的发生发展和演变,对责任区内的冰雹具有较好的指示作用。春季冰雹在预报上具有更大的难度,预报时应着眼于三体散射现象及速度场特征,当出现三体散射现象且速度场出现速度辐合、逆风区和切变等特征时应启动冰雹预警。夏季冰雹特征为三体散射现象对冰雹的预警具有大约40 min的提前量;速度场出现辐合、逆风区、中气旋、大风区和切变等特征,一般在20~30 min左右出现冰雹;     

“3·23”云南省景谷傣族彝族自治县冰雹灾害天气原因分析

从防灾减灾的角度,以"3·23"景谷县冰雹灾害天气为例,运用国家级站降水实况资料、卫星资料、闪电定位仪资料、Micaps常规资料、区域自动站资料和新一代天气雷达体扫资料等,分别对这次灾害天气过程进行预警指标分析,并采用美国NEXRAD的新一代冰雹探测算法,对该灾害天气过程进行了检验。分析表明:该灾害主要由冰雹天气过程造成;从雷达资料和闪电定位仪资料能够清晰准确反映冰雹天气过程的发生发展过程,具有较好的防灾价值,雷达观测的几个要素指标能较好的预示受灾的区域和强度,闪电频次、回波强度、强回波顶高、中气旋等指标能为这类灾害性天气提供短临预警依据;同时,冰雹灾害性天气通常伴随雷电、大风等灾害天气,也会造成重大灾害。另外,也应注意到冰雹天气通常是局地中小尺度的,但分析发现局地中小尺度的灾害天气也常有大尺度的天气背景作用,可从探空资料加以分析。     

广西强对流天气的天气形势分析与雷达临近预警

分析2004-2008年广西强对流天气灾害与各层天气资料得出强对流的大尺度背景场特征,进行了广西大风、冰雹等强对流天气的天气分型.然后利用桂林CINRAD-SB天气雷达产品给出3种对流性天气雷达回波特征,并找出临近预警指标.同时利用TREC交叉相关方法预报强对流回波未来的移动方向.     

雷达对冰雹灾害落区的跟踪及鉴定

以2018年河北省中南部两次冰雹天气过程为例,探索了利用雷达资料跟踪冰雹灾害路径和影响区域的方法。通过台站观测冰雹与雷达识别冰雹区域的对比分析,发现依据雷达反射率因子、回波顶高、垂直累积液态水含量三个参数能够基本识别"冰雹最有可能发生的路径和影响区域"。对雷达识别区域与农业受灾面积进行分析,得知二者成正比关系,进一步说明可以用雷达识别得到的区域对冰雹灾害进行跟踪和鉴定,为更加科学的冰雹灾害风险评估奠定基础。     

重力波冰雹预警系统应用研究

利用重力波冰雹预警系统对1994—2004年预警范围内出现的冰雹等强对流天气过程及其他相关天气过程进行了监测。经过对所获得的部分大气重力波周期-振幅谱实时资料与对应天气资料的对比分析，发现了一些天气过程与大气重力波特征，特别是雹云发展不同阶段大气重力波的演变特征之间的联系。     

呼和浩特强对流天气的数值模拟分析

利用三维积云数值模式模拟了呼和浩特地区强对流天气的发展过程，并结合实时雷达回波资料进行了对比分析，指出模式输出的部分物理量与理论值、雷达回波或地面天气及降雹（水）实况符合得较好。从对模式输出的几个物理量的统计分析，得出利用三维积云数值模式预测强冰雹过程的概念模型。结果表明，三维积云数值模式能用于模拟对流云特别是强对流云的发展过程，可在人工影响天气业务工作中应用并不断发展。     

龙门山脉东麓一次强风暴灾害气象特征分析

利用常规加密地面观测资料、L波段探空资料及多普勒天气雷达资料,对2016年5月5日傍晚发生在德阳什邡市的一次强降水超级单体风暴进行了综合气象分析。风暴发生前的垂直探空资料显示出整层大气非均匀结构、中层蜂腰结构、风场整体顺滚流、对流层顶超低温等特征;多普勒雷达观测显示,风暴右前侧出现V型缺口,风暴中层出现有界弱回波区,中气旋从中层向高层及低层发展等强降水超级单体特征;垂直累积液态含水量与垂直累积液态含水量密度的演变特征对于冰雹云的形成与衰减、强降水的产生及地面大风有较好的指示作用。     

陇东黄土高原冰雹的气候特征及预报

利用陇东1971～2000年的冰雹资料,分析了冰雹的气候特征,归纳了产生冰雹天气过程的3种主要环流背景.     

双偏振天气雷达在灾害性降水估测中的应用——以广州“5.22”特大暴雨灾害为例

针对降水估测是特大暴雨灾害防御的重要问题,以2020年5月21—22日发生于广东省的特大暴雨过程为例,采用广州S波段双偏振天气雷达研究了考虑比衰减的定量降水估测(QPE)新方法R(A),对比了R(A)方法中不同α系数对QPE结果的影响[R(A)_003和R(A)_0019],并与传统单偏振雷达中的R(Z)方法进行对比验证。结果表明:通过质量控制可有效剔除非气象回波和噪点,为QPE提供有效数据基础;传统的R(Z)方法受雷达部分遮挡影响,部分径向得到的降水反演效果欠佳,与之相比,考虑比衰减的R(A)方法可以有效规避这一缺陷,保障了QPE结果的空间连续性;R(Z)对降水中心大值区和强降水阶段存在低估,无法有效反映降水中心强度以及峰值变化,采用海洋性降水特征系数的R(A)_003出现了明显的高估,相较之下,考虑大陆性降水特征系数的R(A)_0019能够对此次暴雨过程的强度和空间变化进行有效刻画,效果最优。     

宁夏40年灾害性冰雹天气分析

利用1961-2000年5-9月常规地面观测资料及相应时段的NCEP／NCAR逐日全球再分析资料，分析了宁夏灾害性冰雹天气的时空分布和环流特征，然后对74次有灾情记录的冰雹天气过程的环流背景、影响系统等进行了合成对比分析。结果表明：宁夏冰雹主要分布在南部六盘山区和北部贺兰山区，集中出现在6-7月；冰雹发生于“西高东低”环流背景下；产生冰雹天气主要有平直气流、两槽一脊、一槽一脊和一脊一槽等4种环流形势；影响系统主要有切变线、低涡和冷槽，这几种系统往往是共同作用、共同影响的；同时也表明，在不同的环流背景下，不同影响系统造成的冰雹天气落区有较大的差异。     

云南不同季节和区域冰雹云回波特征和预警指标对比

利用云南省472个冰雹过程的雷达资料，对比分析冰雹过程的雷达回波演变特征差异，采用高斯分布，分季节和区域对比冰雹预警指标。结果表明：夏秋季冰雹云回波强度、VIL特征参量比冬春季平均偏低，回波顶高，35 dBz和45 dBz高度比冬春季偏大、跃增快且持续时间长。滇中各参量降雹前跃增时间偏长，滇西地区回波强度特征值最强，降雹前跃增幅度小，滇西北各特征参量偏弱、持续时间短跃增快，滇东北各特征参量偏强，降雹前跃增幅度大。利用高斯拟合，以正态曲线面积84.1%的特征参量为阈值，建立云南不同季节和区域的冰雹预警指标，冬春季CR和各温度层回波强度预警高于夏秋季5 dBz,ET和各回波强度高度预警阈值低2 km,VIL预警指标阈值高5 kg/m²。滇西地区强度预警指标最强，滇东北次之，滇西北最弱，滇东北回波高度和VIL预警指标最大，滇西北次之，滇中和滇西最小。     

冰雹天气的短时监测预报及消雹作业评估

本文研制的冰雹短时监测预报方法综合利用了T-lnP、天气图和雷达回波等资料,它把本地的降雹机制转化成对流的发生、发展、触发三指数,作为一级预报;通过计算T-lnP图上有关冰雹的层结指数,判断出冰雹强度,作为二级预报;利用雷达回波指标作为三级预报,以实现冰雹灾害天气的定时、定点、定量预报.同时对1996～2002年本地开展的人工消雹情况进行了效益评估.     

三次不同类型强对流天气过程的闪电特征对比分析

本文利用VLF/LF三维闪电监测定位资料,结合雷达及加密地面自动站等资料,详细对比分析了北京地区三次不同类型强对流天气过程的闪电活动特征,结果表明:(1)冰雹过程中闪电活动与雷达回波的对应性最好,随强回波区的移动而移动;雷暴大风过程中闪电活动与雷达强回波的对应性较差,闪电频数少且比较分散;对流性暴雨过程中,当块状回波刚进入北京范围时,闪电活动与雷达回波基本对应并且闪电密度很大,之后闪电频数减少且分布分散,但在回波发展加强形成55dBZ的线状回波后,闪电活动又增强且分布在线状回波的前部。(2)在冰雹、雷暴大风、对流性暴雨发生期间,闪电活动强烈,闪电频数从大到小依次为对流性暴雨过程、冰雹过程、雷暴大风过程;在冰雹过程中,云闪所占比例不断增大,至降雹结束后云闪数超过地闪数;雷暴大风过程中始终都是云闪活动占主要地位;对流性暴雨过程中始终是地闪尤其是负地闪活动占主要地位,但随着回波强度的增强云闪比增大。(3)云闪发生的平均高度冰雹过程最大,其次为对流性暴雨和雷暴大风过程;云闪的平均雷电流强度也有同样的比较关系。     

蒙古冷涡影响下宁夏两次典型冰雹天气对比分析

基于常规气象资料和宁夏中尺度区域数值模式MM5输出结果，应用天气学及诊断分析方法，对2004年6月14日和2005年5月30日发生在宁夏的两次典型冰雹天气过程，从环流背景、影响系统、冰雹落区、大气层结稳定度及动力条件等方面进行了对比分析。结果表明：两次冰雹天气过程均发生在宁夏冰雹易发期夏初季节的午后，是在＂西高东低＂有利于强对流天气发生的环流背景下，受蒙古冷涡影响而形成的。由于环流形势及其演变的不同，使蒙古冷涡移动路径有所差异，造成宁夏不同区域受到冰雹袭击。     

突发性气象灾害监测系统的设计

本文探讨了一种以新一代多普勒天气雷达为探测手段,应用GIS技术,借助Surfer等值线分析功能,获取灾害性天气落区、面积等定量化信息的方法,并据此以VB及VBA开发了一套突发性气象灾害监测系统,并给出了该系统一次典型冰雹过程的应用实例.     

苏-35反隐形战略大曝光

作为在俄第四代战机问世前唯一有能力对抗美制隐形战机的苏-35，其反隐形性能及战略一直被外界关注。近日有俄航空专家表示，作为三代半战机，苏-35拥有多样性的探测系统：除了X波段的Irbis—E前视雷达外，还有0LS-35光电探测仪、AFAR—L主动L波段相控测仪。未来可能还有后视X波段雷达、激光预警接收器与红外线预警接收器等。其无线电视野与预警系统视野接近球形，     

吉林省冰雹灾害时空分布规律及特征分析

利用吉林省５３ 个气象站１９６０～１９９６ 年的冰雹资料, 对其冰雹天气发生的气候规律、时空分布特征、地理分布差异以及冰雹直径、路径、强度等方面进行了详尽分析, 旨在为此类天气的分析预报提供背景依据     

云南C波段天气雷达的森林火灾预警系统实现

利用云南多次森林火灾历史个例,结合相对应的C波段新一代天气雷达资料进行对比分析研究,参考S波段新一代天气雷达的一些阈值,基于雷达探测回波的形成原理,提出森林火灾在C波段高山雷达回波上的一些特有指标,形成C波段高山雷达特有的算法,主要有:由于高原高山地区风速较大,引入雷达速度场结合地面自动站风向风速判别指标;高山雷达由于海拔高差较大,探测的目标物高度也不同,在设置识别阈值时应有一定的差别;高原小尺度对流性降水回波过滤方法等一些新指标和方法。基于此设计了系统,并开展雷达森林火灾探测预警的业务试验,不断改进总结完善后,取得了一定效果,实现了C波段新一代天气雷达的森林火灾探测软件系统。试验表明:从时效性看雷达监测有时较卫星和人工视频监测有一定优势,可与目前的卫星监测和人工视频监测等手段形成互补;根据空中火灾烟尘回波面积和烟尘回波顶高的变化,有时可以较好的分析出地面火势的变化情况,判断出火势的增强、减弱和复燃。