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多普勒雷达资料在暴雨临近预报中的应用

王改利 刘黎平 阮征

王改利, 刘黎平, 阮征. 多普勒雷达资料在暴雨临近预报中的应用. 应用气象学报, 2007, 18(3): 388-395..
引用本文: 王改利, 刘黎平, 阮征. 多普勒雷达资料在暴雨临近预报中的应用. 应用气象学报, 2007, 18(3): 388-395.
Wang Gaili, Liu Liping, Ruan Zheng. Application of Doppler radar data to nowcasting of heavy rainfall. J Appl Meteor Sci, 2007, 18(3): 388-395.
Citation: Wang Gaili, Liu Liping, Ruan Zheng. Application of Doppler radar data to nowcasting of heavy rainfall. J Appl Meteor Sci, 2007, 18(3): 388-395.

多普勒雷达资料在暴雨临近预报中的应用

资助项目: 

国家自然科学基金项目 40375008

Application of Doppler Radar Data to Nowcasting of Heavy Rainfall

  • 摘要: 强暴雨、台风暴雨等灾害性暴雨天气是造成洪涝灾害最主要的降水天气系统。以广州雷达和梅州雷达的拼图资料以及温州单站雷达资料为基础, 讨论了TREC方法中时间步长、网格大小及雨强阈值等参数变化对跟踪结果的影响, 并对TREC矢量场进行了平滑处理, 这在一定程度上减少了TREC矢量场中由于地物回波和回波梯度变化造成的一些明显错误的矢量, 得到较为连续的矢量场, 并将得到的矢量场用于暴雨的临近预报。个例分析及预报结果的验证表明:通过选择合适的参数, 雨强CAPPI、反射率因子CAPPI和CR 3种资料得到的TREC矢量场一致性好, 能够反映我国的强暴雨、台风暴雨等灾害性暴雨的移动方向。CR资料的外推预报结果稍差于其他两者, 3种资料预报的准确性都随着预报时间的递增而降低, 对连续时刻的TREC矢量进行拟合, 有助于提高预报准确率。TREC方法对于结构比较复杂、不易识别的台风暴雨等灾害性暴雨天气, 在预警方面具有一定应用价值。
  • 图  1  TREC方法示意图

    Fig. 1  Schematic diagram of TREC

    图  2  两个时间层的半拉格朗日方法

    Fig. 2  Schematic diagram for two-time-level semi-Lagrangian

    图  3  反射率因子CAPPI (a)、雨强CAPPI (b) 和CK (c) 得到的TREC矢量场

    Fig. 3  TREC vectors derived from reflectivity CAPPI (a), rain intensity CAPPI (b) and CK (c)

    图  4  广州、梅州强暴雨的30 min (a) 和60 min (b) 预报及与同时刻雷达观测资料对比

    Fig. 4  Comparison of 30 min (a) and 60 min (b) forecast images from heavy rainfall at Guangzhou and Meizhou to simultaneous radar observations

    图  5  格点的雨强变化

    Fig. 5  Variation of rain intensity at one grid

    图  6  台风TREC矢量及预报结果

    (a) TREC矢量,(b) 半拉格朗日积分法预报,(c) 线性外推预报、(d) 雷达观测图像

    Fig. 6  TREC vectors and forecast of typhoon

    (a) TREC vector, (b) forecast with semi-Lagrangian integration, (c) forecast with linear extrapolation, (d) radar observation

    表  1  预报评价结果随预报时效的变化

    Table  1  The forecast results of evaluation varying with lead time

    表  2  拟合后TREC矢量的预报结果评价随预报时效的变化

    Table  2  The forecast result of evaluation derived from fitted vector varying with lead time

    表  3  预报评价结果随预报时效的变化

    Table  3  The forecast results of evaluation varying with lead time

  • [1] Dixon M, Wiener G.TITAN:Thunderstorm Identification, racking, Analysis, and Nowcasting radar-based methodology. J Atmos Oceanic Technol, 1993, 1(6):785-796. doi:  10.1175/1520-0426%281993%29010<0785%3ATTITAA>2.0.CO%3B2
    [2] Johnson J, Mackeen P A, Witt E M, et al. The storm cell identification and tracking algorithm:An enhanced WSR-88D algorithm.Wea Forecasting, 1998, 13:263-276. doi:  10.1175/1520-0434(1998)013<0263:TSCIAT>2.0.CO;2
    [3] French M, Krajewski W. Rainfall forecasting in space and time using a neural network. J Hydrology, 1992, 137:1-31. doi:  10.1016/0022-1694(92)90046-X
    [4] Rinehart R, Garvey E.Three-dimensional storm motion detection by conventional weather radar.Nature, 1978, 273:287-289. doi:  10.1038/273287a0
    [5] Tuttle J D, Foote G B. Determination of the boundary layer airflow from a single Doppler radar. J Atmos Ocean Tech, 1990, 7:218-232. doi:  10.1175/1520-0426(1990)007<0218:DOTBLA>2.0.CO;2
    [6] 陈明轩, 俞小鼎, 谭晓光, 等.对流天气临近预报技术的发展与研究进展.应用气象学报, 2004, 15(4):754-766. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20040693&flag=1
    [7] 杨传风.强降雹回波系统与地面中尺度系统的分析.山东气象, 1994, 14(4):13-16. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SDQX404.003.htm
    [8] 应冬梅, 郭艳.江西省飑线的雷达回波特征分析.气象, 2001, 27(3):42-45. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXX200103010.htm
    [9] 杜秉玉, 官莉, 姚祖庆, 等.上海地区强对流天气短时预报系统.南京气象学院学报, 2000, 23(2):242-250. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX200002012.htm
    [10] 肖艳姣, 汤达章, 李中华, 等.风暴的自动识别, 跟踪与预报.南京气象学院学报, 1998, 21(2):223-229. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX802.008.htm
    [11] 陈家慧, 张培昌.用天气雷达回波资料作临近预报的BP网络方法.南京气象学院学报, 2000, 23(2):284-287. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX200002018.htm
    [12] 汤达章, 周咏梅, 胡明宝.雷达回波跟踪的两种方法及精度比较.应用气象学报, 1994, 5(3):304-311. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19940354&flag=1
    [13] Li P W, Wong W K, Chan K Y, et al. SWIRLS—an Evolving Nowcasting System.Technical Note, No. 100, Hong Kong Observatory, 2000.
    [14] Mueller C K, Saxen T, Roberts R D, et al.NCAR auto-nowcast system.Wea Forecasting, 2003, 18:545-561. doi:  10.1175/1520-0434(2003)018<0545:NAS>2.0.CO;2
    [15] 庄微, 刘黎平, 王楠.新疆地区一次对流性降水的三维中尺度风场研究.应用气象学报, 2006, 17(4):444-451. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20060475&flag=1
    [16] Zrnic D S, Burgess D W, Hennington L D. Automatic detection of mesocyclonic shear with Doppler radar.J Atmos Oceanic Technol, 1985, 2(4):424-438. doi:  10.1175/1520-0426%281985%29002<0425%3AADOMSW>2.0.CO%3B2
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-05-25
  • 修回日期:  2007-01-11
  • 刊出日期:  2007-06-30

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