单多普勒雷达二维风场反演——Extended VPP方法

Equipment Manufacturing Technology No.03,2020单多普勒天气雷达非对称VAP风场反演算法谢千里（中国民用航空中南地区空中交通管理局，广东广州510403）摘要:在VAP（Velocity Azimuth Processing）方法的基（上进行改进，根据局1风场是均一的假设条件，在无对称＞数据的地方，通过不对称取点来进行计算，从而反演出风场。

对天气雷达回波存在大量空缺的情况有较好的填充效果,具有较高的实用价值。

关键词：多普勒天气雷达;VAP;风场反演中图分类号：P49文献标识码:A文章编号:1672-545X(2020)03-0098-04 0引言1VAP算法简述多普勒雷达只能探测到风场径向速度分量，准确的水平风场至少需要两部多普勒雷达同时观测才能获得，且只能在覆盖重叠的区域才能进行合成。

然而多普勒雷达建设和维护费用高，难以实现大面积的多重覆盖。

目前我国的天气雷达建设现状是，虽然拼图能覆盖全国大部分地区，但雷达与雷达之间更多的是互补的覆盖关系，重叠区域较少。

所以单雷达的风场反，然重要的用价值。

目前，在多单多普勒天气雷达二维风场反演，量小，实用高的要VAW （Velocity-Azimuth Display）、V AP[2]以及它们的改进算。

风场反是雷达回面积的,VAD 用回面积大，且分雷达的，度，大，，VAD风场反较叫VAP用部，雷达回波面积要较，且分要，，VAP 风场反较叫实大多是天气雷达回的面积，且分，难以VAD，故在实用中,VAP用更高。

然而在回在大量和的实，VAP在回更大的，且分单大，得到的反风场区。

为，改进的VAP，以大反风场数据区。

VAP图1所，在同，邻方位角两点的风矢量相同，在0A=OB=0C且!A0B=!AOC=!，A，B，C三点处的风矢量相同，均为与径向0A，0B，0C的分别为a,"?, "2。

A,B,C的径向速度分（）1,（）2,（）3,0A的#,关系（=2（）1H",C）2cos"cos!（1）和式（2）"和风矢量大（,风量V的#+",,A的风量以右！的两个径向的B 点和C点的径向风速。

基于风向线性变化假定的单Doppler雷达风场IVAP反演技
术
王欣颖;梁旭东
【期刊名称】《暴雨灾害》
【年(卷),期】2009(028)001
【摘要】IVAP和扩展VAP技术是在常用的VAD和VAP技术基础上发展起来的单Doppler雷达风场反演技术.在IVAP和扩展VAP技术基础上,进一步改进IVAP 技术,将IVAP技术反演假定从局地均匀扩展到局地风速均匀、风向随方位角线性变化,进而提高IVAP技术的反演能力.使用涡旋流场试验表明,改进后的IVAP技术对于风速稳定,而风向变化的风场的反演能力有明显提高.由于改进后的IVAP技术保持了IVAP技术反演时可不对原始资料进行平滑预处理,对于小尺度扰动具有滤波作用,其应用更为广泛.
【总页数】5页(P71-74,91)
【作者】王欣颖;梁旭东
【作者单位】解放军理工大学,南京,211101;上海市气象局,上海,200030;中国气象局上海台风研究所,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】P412.25
【相关文献】
1.由单Doppler雷达资料反演水平风场的简单共轭函数方法的改进方案 [J], 邱崇践;Xu.,O
2.单多普勒天气雷达反演风场高原低纬区域同化应用 [J], 李华宏;曹杰;王曼;胡娟;闵颖
3.从单Doppler速度场反演风矢量场的VAP方法 [J], 陶祖钰
4.单Doppler雷达IVAP风场反演试验 [J], 梅珏;梁旭东;吕环宇
5.双Doppler雷达非同时性资料反演三维风场的改进方案 [J], 刘舜;邱崇践
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

简化VVP算法在一次雷暴风场反演中的应用吴福浪【摘要】在研究Waldteufel等提出的VVP算法的基础上,基于风场在划定的小积分体积内是呈均匀分布的假设,提出简化的VVP算法,并用简化的VVP算法反演2015年04月02日发生在宁波机场的一次强雷暴的风场;理论和反演结果表明,简化的VVP算法能较好的反演出此次强雷暴的风场分布.【期刊名称】《浙江气象》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】5页(P45-49)【关键词】简化VVP算法;强雷暴;宁波机场;风场反演【作者】吴福浪【作者单位】中国民用航空宁波空中交通管理站,浙江宁波315000【正文语种】中文雷暴是一种灾害性天气，强烈雷暴的发生，常伴随大风、大雨或者冰雹等强对流天气出现，这种天气状况的出现对于飞机飞行来说，其影响是非常严重的。

新一代多普勒天气雷达具有高时空分辨率的特点，同时能够获取粒子的径向速度和反射率因子等要素，成为研究灾害性天气和超短期预报的重要手段。

但是实际工作中，多普勒天气雷达测得的三维风场是径向的，并不是实际的三维风场矢量，这给准确监测以及预报雷暴天气系统造成很大误差。

因此,多普勒雷达风场反演受到普遍的关注。

从20世纪60年代至今，直接从单部多普勒天气雷达估计矢量风场已经取得相当多的研究成果。

在国内方面，忻翎艳等(1990)率先讨论了利用VAD、VARD、VVP等技术获取风场信息的方法。

陶祖钰(1992)在假定相邻方位角风矢量相等的前提下，提出了一种反演风场信息的速度方位处理(VAP)的新技术。

姜海燕等(1997)从动力学角度出发，应用中尺度涡度方程，经过简化导出风速的径向分量、切向分量和涡度、散度的关系。

梁旭东等(2007)提出采用“按方位角均匀假定反演关系”进行二维风场反演的积分VAP技术(IVAP)，该技术与传统VAP技术不同的是在整个选定的反演区间上进行二维风场反演，而不是仅考虑反演区间的两个端点，因此IVAP技术具有滤波性能，而且可以根据需要调整反演区间以得到满足一定平滑性并能反映中小尺度信息的风场信息。

第５１卷　第１期 激光与红外Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．１　２０２１年１月 ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤＪａｎｕａｒｙ，２０２１ 文章编号：１００１ ５０７８（２０２１）０１ ０００３ ０６·综述与评论·多普勒激光雷达风场反演研究进展左金辉，贾豫东（北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，北京１００１９２）摘　要：多普勒激光雷达因高精度测量、高空分辨率等特点对晴空天气的风场探测具有重要应用价值，但多普勒激光雷达只能获取径向风速，必需进行风场反演。

介绍了单部和多部多普勒激光雷达的风场反演技术的国内外进展及优缺点，其风场反演算法主要在微波雷达的基础上进行优化和创新。

结果表明，单部多普勒激光雷达中变分方法是最有前途的方法；早期多部雷达普遍存在同一性的问题，对多部多普勒激光雷达也没有提出更有效的方法，变分方法的提出使得单部雷达和多部雷达不再有根本的区别，同化方法成为今后的研究重点（典型方法是变分同化）。

关键词：多普勒激光雷达；风场反演；变分同化中图分类号：ＴＮ９５８．９８ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ５０７８．２０２１．０１．００１ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｗｉｎｄｆｉｅｌｄｉｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆＤｏｐｐｌｅｒｌｉｄａｒＺＵＯＪｉｎ ｈｕｉ，ＪＩＡＹｕ ｄｏｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｏｐｐｌｅｒｌｉｄａｒｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇｗｉｎｄｆｉｅｌｄｉｎｃｌｅａｒｓｋｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｈｉｇｈｐｒｅｃｉ ｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，Ｄｏｐｐｌｅｒｌｉｄａｒｃａｎｏｎｌｙｏｂｔａｉｎｒａｄｉａｌｗｉｎｄｓｐｅｅｄ，ｓｏｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｗｉｎｄｆｉｅｌｄｉｎｖｅｒｓｉｏｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｗｉｎｄｆｉｅｌｄｉｎ ｖｅｒｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓｉｎｇｌｅＤｏｐｐｌｅｒｌｉｄａｒａｎｄｍｕｌｔｉ Ｄｏｐｐｌｅｒｌｉｄａｒａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｖａｒｉａ ｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｉｓｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｍｉｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｅｓｉｎｇｌｅＤｏｐｐｌｅｒｌｉｄａｒａｎｄｍａｎｙｒａｄａｒｓｈａｄｔｈｅｓａｍｅｐｒｏｂｌｅｍｉｎｔｈｅｅａｒｌｙｓｔａｇｅ，ｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｍｕｌｔｉ Ｄｏｐｐｌｅｒｌｉｄａｒ，ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｒｅｉｓｎｏｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｓｉｎｇｌｅｒａｄａｒａｎｄｍｕｌｔｉ ｒａｄａｒ，ａｎｄｔｈｅａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂｅｃｏｍｅｓｔｈｅｆｏ ｃｕｓｏｆｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈ（ｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｉｓｖａｒｉａｔｉｏｎａｌａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ）．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｏｐｐｌｅｒｌｉｄａｒ；ｗｉｎｄｆｉｅｌｄｉｎｖｅｒｓｉｏｎ；ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ基金项目：中国科学院战略性先导科技专项（Ａ类）（Ｎｏ．ＸＤＡ１７０１０４０１）资助。

单多普勒天气雷达反演风场高原低纬区域同化应用李华宏;曹杰;王曼;胡娟;闵颖【摘要】为了改善低纬高原地区天气预报水平,利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式及其变分同化系统进行雷达VAD (Velocity Azimuth Display)反演风场资料同化试验.通过设计不同的试验方案,对2009年6月30日00:00至7月1日00:00发生在云南的一次强降水过程进行数值模拟和对比分析,结果表明:同化VAD反演风场资料后对区域模式的风矢量初始场有明显影响.同化系统能把雷达反演风场信息有效地引入模式初始场,改善强降水区域的水汽输送和风场辐合强度;同化VAD反演风场资料后对区域模式累计降水预报有一定改进作用.从长时间累计降水量定量检验结果看,具体表现为25 mm以上量级的降水准确率明显提高、漏报率下降,预报偏差更趋合理.不同的同化试验方案之间的模拟结果差异较大.同化频率越高、同化持续时间越长,对区域模式初始场和预报场的影响越明显.但同化持续时间不宜过长,否则可能导致系统移速过快、降水强度偏大、空报率增加等异常.【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2014(042)005【总页数】9页(P823-831)【关键词】雷达反演风场;变分同化;低纬高原;暴雨预报【作者】李华宏;曹杰;王曼;胡娟;闵颖【作者单位】云南省气象台,昆明650034;云南大学大气科学系,昆明650091;云南大学大气科学系,昆明650091;云南省气象科学研究所,昆明650034;云南省气象台,昆明650034;云南省气象台,昆明650034【正文语种】中文引言随着各种反演技术和同化系统的发展，雷达资料在数值模式中的同化应用已成为当前气象行业的研究热点之一。

Xiao等［1－3］分别采用 MM5模式、WRF模式及其3DVAR系统进行了台风、暴雨等过程的雷达资料同化试验，结果表明雷达径向风资料对雨带的强度和范围预报有积极作用。

一种新的单多普勒雷达风场反演方法
郎需兴;魏鸣;葛文忠;党人庆
【期刊名称】《气象科学》
【年(卷),期】2001(021)004
【摘要】本文提出的VPP(Velocity Plan Processing)方法是根据单位分析单元内部风场是均一的假定条件,通过变分的思想得到水平切向风场,进而转换成水平风场.文中对单位分析单元大小对反演风场误差的影响进行了分析,结果表明:分析单元方位角跨度大于等于6°时会得到较高的反演精度.为了验证VPP的结果,进行了模拟及实例反演,文中给出了两个反演实例,第一实例为梅雨锋过程,第二个为中尺度雹暴过程.结果表明可以很好地反演中尺度系统.
【总页数】8页(P417-424)
【作者】郎需兴;魏鸣;葛文忠;党人庆
【作者单位】南京大学大气科学系,;南京大学大气科学系,;南京大学大气科学系,;南京大学大气科学系,
【正文语种】中文
【中图分类】P407.8
【相关文献】
1.基于单多普勒激光雷达低空三维风场反演方法 [J], 庄子波;蒋立辉;田俊峰;李勇
2.单多普勒雷达风场反演方法敏感性试验 [J], 吴海燕;臧增亮;祝小康
3.单多普勒雷达二维风场反演——Extended VPP方法 [J], 方德贤;刘国庆;董新宁;
慕熙昱;葛文忠
4.单多普勒雷达径向风场反演散度场的一种新方法 [J], 臧增亮;吴海燕;黄泓
5.单多普勒雷达风场反演的扩展VAP方法(Ⅰ):方法与对比试验 [J], 周振波;闵锦忠;彭霞云;杜宁珠
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。