浙江沿海台风登陆结构特性的多普勒雷达资料研究
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一次飑线过程多普勒天气雷达资料分析多普勒天气雷达(Doppler Weather Radar)是一种设备,可以用来检测大气中的气象现象,包括降水、风速和风向等。
它利用多普勒效应原理,通过测量大气中的回波信号的频率变化来判断目标的运动状态。
在一次飑线过程中,多普勒天气雷达的数据可以提供有关飑线的位置、强度、移动速度和方向等信息,帮助气象专家进行预测和分析。
多普勒天气雷达可以提供飑线的位置信息。
雷达可以在地图上显示出飑线的具体位置,帮助气象专家了解其范围和分布状况。
通过观察雷达图像,可以发现飑线的形状和延伸方向,从而进一步分析其特点。
多普勒天气雷达还可以提供飑线的强度信息。
通过测量回波信号的反射强度,可以了解飑线的降水量和云的密度。
强回波区域表示有较强的降水发生,而比较弱的回波区域可能表明降水较轻或可能处于下降阶段。
这些数据对于预测短时强降水和雷暴天气非常重要。
多普勒天气雷达还可以提供飑线的移动速度和方向信息。
通过连续观测雷达图像的演变,可以测算出飑线的移动速度和方向,并且预测其未来的行进路径。
这对于规划抢险救援行动和预警发布非常关键,可以提前做好准备和防范。
多普勒天气雷达还可以通过分析雷达图像的特征,提供飑线形成的可能原因和发展趋势。
通过观察飑线的反射特征和云团的垂直结构,可以推测出飑线的形成机制和演变过程。
还可以分析飑线在不同时间段的变化,掌握其发展趋势,并提前做好预报。
一次飑线过程中,多普勒天气雷达的资料分析对于了解飑线的位置、强度、移动速度和方向等信息非常重要。
这些数据有助于气象专家进行预测和分析,并提供决策支持,以应对飑线可能带来的恶劣天气影响。
浙江沿海风暴潮增水对台风移速的响应研究刘文龙;梁慧迪;蒋茗韬;李博;陈维【期刊名称】《水利水运工程学报》【年(卷),期】2024()1【摘要】基于MIKE21建立东中国海-浙江沿海嵌套潮流模型,采用修正的Holland风场对1509号台风“Chanhom”产生的风暴潮进行模拟,通过与实测数据对比验证表明该模型模拟结果合理可靠。
基于验证模型,对1949—2020年间2个极端移速台风(低移速台风“Mary”和高移速台风“Kai-tak”)进行模拟分析,为剥离单一移速变量对增水的影响,以1509号台风“Chan-hom”为基础,设置3种台风移速(2倍移速、实际移速及50%移速)对风暴潮增水影响进行研究,得到如下结论:(1)低移速台风尽管登陆时强度低于高移速台风,但对浙江沿海海域的增水影响时间更长,台风“Kai-tak”增水0.5 m及以上的持续时间仅4 h,而“Mary”却长达12 h;(2)台风移速越慢,向岸风影响时间越长,舟山群岛以西至钱塘江海域的增水随着移速的减小呈上升趋势,杭州湾南岸具有较大洪水及内涝隐患;(3)在台风登陆点朱家尖,3种移速下的增水及风速相差不大,最大增水出现在台风登陆前风速最大时刻,而在舟山外海,增水大小受潮位波动影响呈现周期变化,低潮位时增水较大,高潮位时增水较小。
【总页数】12页(P56-67)【作者】刘文龙;梁慧迪;蒋茗韬;李博;陈维【作者单位】浙江海洋大学海洋工程装备学院;自然资源部海洋空间资源管理技术重点实验室;自然资源部第二海洋研究所;上海大学力学与工程科学学院【正文语种】中文【中图分类】P731【相关文献】1.江苏沿海可能最大台风风暴潮增水研究2.宁波市沿海台风风暴潮增水数值预报研究3.东南沿海台风风暴潮增水过程中非线性机制和地形的作用研究:以1509号台风"灿鸿"为例4.浙江沿海超强台风作用下风暴潮增水数值分析5.台风路径北移对黄渤海风暴潮增水影响研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第36卷第5期2020年10月热带气象学报JOURNAL OF TROPICAL METEOROLOGYVol.36,No.5Oct.,2020史文浩,汤杰,陈勇航,等.多普勒激光雷达探测台风“利奇马”边界层风场精度分析[J].热带气象学报,2020,36(5):577-589.文章编号:1004-4965(2020)05-0577-13多普勒激光雷达探测台风“利奇马”边界层风场精度分析史文浩1,汤杰2,陈勇航1,赵兵科2,汤胜茗2,杨文杰1,邬贤文1(1.东华大学,上海201600;2.中国气象局上海台风研究所,上海200030)摘要:多普勒激光雷达在台风等强天气背景下的探测能力亟待研究,为此将多普勒激光雷达与70m 测风塔超声风温仪在同址同高度探测台风“利奇马”影响期间的边界层风场数据进行对比,并分析多普勒激光雷达的误差分布以及变化情况。
结果显示:在高度70m 上,两者的水平风速、风向相关系数分别为0.97和0.99,垂直风速的相关系数为0.36。
以超声风温仪为参考值,激光雷达水平风速、垂直风速和风向均方根误差分别为1.06m/s 、0.46m/s 和17.10°。
深入研究表明:降水对多普勒激光雷达测量水平风速和垂直风速误差均有一定影响。
当激光雷达信噪比大于2000时,各参量的误差与信噪比呈负相关关系。
研究表明多普勒激光雷达至少可以较好地刻画台风环流内的水平风场结构及演变,可应用于台风外围环流影响下(即较弱降雨条件下)边界层风场的高分辨率探测和研究。
关键词:台风;多普勒激光雷达;超声风温仪;边界层风结构中图分类号:P444文献标志码:ADoi :10.16032/j.issn.1004-4965.2020.053收稿日期:2020-03-14;修订日期:2020-06-18基金项目:国家重点研发计划国际合作专项(2017YFE0107700);国家重点研发计划(2018YFC1506305);国家自然科学基金(41775065、41475060、41805088);上海市自然科学基金(18ZR1449100、19dz1200101)共同资助通讯作者:汤杰,男,江西省人,研究员,博士,主要从事台风边界层结构和机理研究。
多普勒雷达资料在近海台风预报工作中的应用
孙晓铃
【期刊名称】《广东气象》
【年(卷),期】2002(000)0z2
【摘要】南海是全球台风活动最频繁的海区之一,每年平均发生4.8个热带气旋,而地处华南沿海的深圳也经常受到影响,特别是1999年,直接或间接影响深圳的热带
气旋多达9个,其中进入我台防区的台风有5个,挂了2号以上风球信号的台风有4个,在这样近距离的关键时刻,高频率、高精度的定位判断对短期预报,特别是对台风、暴雨预警信号的发布有着决定性的作用.……
【总页数】2页(P28-29)
【作者】孙晓铃
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P44
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利用多普勒天气雷达PPI速度资料分析两种典型风场摘要2005年8月4日6时7分~9时整,受副热带高压减弱影响,8月2日、3日一直位于长江以北的地面弱冷锋南下,850Hpa、700Hpa、500Hpa图中均可见明显切变线形势。
利用714CD多普勒天气雷探测,我们可根据0速度线准确地捕捉到切变线的移动,准确地定位辐合中心,从而预报降水情况。
2005年8月6日5时今年第9号台风“麦沙”在温洲附近登陆,近中心风力13级(40m/s)。
本场受台风外围影响,从地面到高空上下一致偏北气流。
通过分析多普勒速度PPI 图,深入掌握多普勒速度PPI图的生成原理,掌握它的分析方法,并配合我们常用的PPI强度、PPI雨强、PPI谱宽图就可以正确分析中小尺度天气系统。
充分发挥雷达在短时、甚短时天气预报中的优势,为气象预报提供最有力的保障。
关键词PPI速度;0速度线;风场分析1 均匀偏北气流风场分析1.1 关于粒子速度根据多普勒效应公式:∣△f∣=2V/λ。
(△f :多普勒频率,雷达探测到的频率变化;V:粒子速度,λ:粒子散射波长。
)又据抽样原理可知,雷达可以准确测量的最大∣△f∣=雷达重复频率/2。
714CD雷达λ=5.6cm,当我们设定雷达工作频率为1 000Hz时,可以计算雷达可探测最大速度为:V=1000×0.056/4=±14m/s。
需要注意的是,这里的得到的“V”不是真实的三维运动速度,而是粒子运动相对与雷达的径向分量。
一般规定,远离雷达方向的V为正,朝向雷达方向的V为负。
1.2 台风外围近似均匀偏北气流风场特征如图1所示,均匀风场条件下,V0因为正对雷达探测中心其径向分量速度最大V1,V2的径向分量速度小于它本来速度,且越偏离雷达中心,径向分量越小,V3,V4的径向分量为0。
同样,远离雷达方向的速度径向分量也是如此,只是方向相反(正速度)。
经分析,我们可以得到如图2的风场示意图。
气流从负值区吹向正值区,0速度线垂直于风向。
宁波双偏振多普勒雷达监测预警软件的设计与实现励臣儒李从初姚浩立杨豪徐振宇(宁波市气象网络与装备保障中心.浙江宁波315012)摘要:介绍了双偏振多普勒天气雷达远程监控预警系统的设计背景及实现技术,详细介绍了雷达软件的监控办法。
该软件可以远程实时监控雷达的运行状态、软件通信情况、产品传输情况,并通过可视化页面展现给值班人员,有利于及时发现雷达异常.从而保障和提高雷达资料传输质量。
关键词:双偏振雷达;远程监控0引言天气雷达是监控台风、暴雨、冰雹、龙卷等突发性、灾害性强对流天气的主要工具。
宁波作为东部的沿海城市,每年汛期的台风天气对雷达都是一次巨大考验。
2019年年初,宁波的单偏振多普勒天气雷达通过技术升级改造为双偏振多普勒天气雷达。
双偏振天气雷达提高了气象、非气象回波的识别能力,能够更好地描述目标粒子的尺寸、形状及降水分类,能够更好地识别融化层等优势。
对于宁波雷达机务人员来说,双偏振的升级还解决了他们的一大难题——硬件重启。
由于宁波雷达站的偏远性和保障人员的局限性,雷达站的观测模式很早以前便以无人值守为主。
以前如果出现如RDA电脑死机蓝屏无法远程重启的情况,机务人员需上山重启维护,中间耗时较长,而现在双偏振雷达的配电系统配备了一套远程控制系统,可通过软件对雷达系统实现一键开关机。
随着雷达技术的发展,日后对雷达的监控会更趋向于数据和通信两方面。
如果能在远端及时了解雷达运行状态信息、产品传输等情况,就可以大大提高雷达维护人员的故障反应速度,提高雷达运行效率,从而保障和提升资料传输质量,设计出能实时监控雷达运行状态、通信情况、产品生成的技术迫在眉睫。
1软件需求分析1.1雷达系统分析如图1所示,雷达软件系统主要由RDA (Radar Data Acquisition)、RPG(Radar Products Generator),PUP(Principal User Processor)3部分组成,所有服务器目前均使用Linux系统。
双雷达反演台风外围强带状回波风场结构特征研究罗昌荣;池艳珍;周海光【摘要】利用移动新一代天气雷达(CINRAD/CCJ)和长乐新一代天气雷达(CINRAD/SA)基数据,采用地球坐标系下的双雷达三维风场反演技术,重点分析了2007年8月18日凌晨超强台风“圣帕”外围强带状回波的风场特征.结果表明,带状回波具有以下特征:(1)强盛阶段,每个强回波中心在前进方向的右侧或右后侧对应于强东偏北风速中心(强风核),其中最强回波中心前侧还存在弱风速中心.这样的水平风场结构从低层一直保持到中层,使得强回波区对应于水平辐合和正涡度区,产生明显的上升运动,有助于对流的发展和维持.强盛阶段云体快速移动.相对于移动的云体来说,前侧及后侧中低层气流均指向强回波,在强回波区及后侧水平辐合形成上升气流,最大上升速度出现在强回波中心与北侧强风核之间.同时在强回波上空高层出现辐散,气流主要向后流出.(2)减弱阶段,较强回波中心或其北侧对应于弱风速中心,回波中心出现负涡度区.云体移速变慢.相对于移动的云体来说,偏东气流穿过云体.回波区气流辐合较弱,明显的上升区出现在中层较强回波近台风中心一侧.(3)强风核可以将位于带状回波前进方向后侧的处于减弱阶段螺旋云带的动量和水汽向带状回波发展区输送,因此,强风核结构很可能是带状回波快速发展的主要原因.%Based on the dual-Doppler radar data of the mobile weather radar (CINRAD/CCJ) and Changle weather radar (CEMRAD/SA), the characteristics of three-dimensional wind structure in the puissant and weakening phases of the strong banded echo of super typhoon Sepat (0709) on 18 August 2007 are examined by means of dual-Doppler radar retrieval in the Earth coordinate. The results reveal that: 1) During the puissant phase, there were strong east by north wind centers (strong wind core ) along the right or the backof the right side of strong echoes in their course, even weak wind center existed in the front of the strongest echo. The structure maintained from the lower layer to the mid-layer, thus the strong echoes corresponded to the horizontal convergence and positive vorticity, resulting in significantly upward movement which helped the development and maintenance of convection. And the clouds migrated quickly. Relative to the moving clouds, the anterior and posterior air in the mid - lower layer flowed to the strong echoes, and then converged and ascended with maximum vertical velocity between strong echo center and the wind core on its northern side. In the meanwhile, divergence appeared in the higher layer over the strong echo area, and the air mainly flowed out backward. 2) During the weakening period, the weak wind center was located at the strong echo center or its north side with negative vorticity. The clouds moved slowly and the easterlies went through the clouds. The convergence over the echo area weakened and the obvious updraft appeared in the midlayer strong echo near the typhoon center. Thus the banded echo has been difficult to maintain. 3) Strong wind core could transport the momentum and water vapor of weakening spiral cloud bands on the posterior side to the developing area of the banded echo; therefore the strong wind core structure was likely to be the main cause for the rapid development of banded echo.【期刊名称】《大气科学》【年(卷),期】2012(036)002【总页数】12页(P247-258)【关键词】台风;带状回波;双雷达反演;三维风场结构【作者】罗昌荣;池艳珍;周海光【作者单位】福建省气象局,福州350001;福建省气候中心,福州350001;中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】P406台风结构在雷达回波图上通常体现为:雷达眼、眼壁(或称眼墙)、螺旋雨带。
浙江沿海台风登陆结构特性的多普勒雷达资料研究
【摘要】现阶段,随着现代化社会发展水平的不断提升以及科学技术的进步发展,对于台风的监测与研究技术也在日益提升。
根据相关研究结果显示,多普勒雷达对浙江沿海台风的登陆结构特性具有一定的研究价值,比如利用多普勒雷达可以得出台风降水过程中的环状平均值以及风暴强度之间存在着非常密切的关系等。
本文就我国浙江沿海台风的登陆结构特性方面的多普勒雷达资料分析研究展开详细论述。
【关键词】浙江沿海;台风登陆结构特性;多普勒雷达;资料分析
在中国的浙江沿海地区登陆的台风一般情况下都会引发大暴雨或者是特大暴雨,台风严重的时候导致会带来不同程度上的自然灾害,严重影响到浙江沿海地区广大人民群众的生命与财产安全,也给社会造成一定的经济损失。
因此,从某种程度上讲,对台风登陆所引发的暴雨实施分析研究逐渐成为大气科学研究的热点话题[1]。
目前,相关专家采用包括多普勒雷达在内的不同形式资料收集方法与技术方法等对台风以及暴雨的具体形成机理与台风的螺旋云带内部中尺度对流情况进行了分析研究,从而使得人们对台风与暴雨的生成有了进一步的认识。
1 浙江沿海台风的多普勒雷达资料选取以及处理
1.1 浙江沿海地区台风的多普勒雷达资料选取
从专业化角度出发,浙江沿海地区的台风登陆主要是受到水、气以及陆三者共同作用与影响,带来的自然灾害。
通常情况下是在台风登陆前以及台风登陆之后形成的,台风在陆地的衰减情况除了与自身的组织结构以及强度变化情况有密切关系之外,还与台风登陆的具体位置、季节情况、陆面状况情况以及环流背景情况等因素有着非常密切的关系。
从2003年开始,我国浙江省的新一代雷达已经陆续建成而且投入到业务运行工作中,已经连续监测出了大量相对完整的台风登陆信息资料。
通过对这些台风登陆信息的分析研究,最终结果显示影响到我国浙江沿海地区的台风按照回波强度结构可以分为三种类型,第一种是比较典型的结构,该结构中有着非常明显的眼区与眼壁,具有主螺旋带、台风登陆前飑线副以及螺旋带。
第二种是以螺旋状为主的台风结构,这种结构并没有相对明显的眼壁。
而第三种结构属于强非对称的结构,这种结构也是没有非常明显的眼壁,其主体是盾状的,与中心位置之间有着非常大的偏离。
具体来说,回波结构为第一种的台风有云娜0414号台风、艾利0418号台风、海棠0505号台风、麦莎0509号台风、泰利0513号台风、卡努0515号台风、碧丽丝0604号台风、桑美0608号台风、圣帕0709号台风、韦帕0713号台风、罗莎0716号台风、海鸥0807号台风等;回波结构是第二种的包括环高0311号台风以及海马0421号台风等;属于第三种台风的有蒲公英0407号台风等[2]。
从具体的分类情况上来分析,在我国浙江省沿海地区登陆的台风大部分都属于典型结构的台风,比较常见的特点表现为台风的强度相对较强,且强降雨的范围相对较广,台风带来的雨量相对较
大。
台风登陆之后大风的持续时间相对较长,而且局部风非常大,会带来相对严重的自然灾害。
在典型结构台风中,目前桑美、韦帕以及罗莎这三种台风的浙江省沿海地区的登陆地点非常相似,然而在登陆过程中的强度是存在差异的,且登陆之后的路径也不相同,分别是西行、西北行以及北上,这也为多普勒雷达在数据资料上的对比提供了相对较好的资料[3]。
1.2 浙江沿海地区台风多普勒雷达的资料处理
在对浙江沿海地区台风的登陆结构特性进行分析研究的时候,可以合理选取台风登陆之前六个小时到台风登陆之后七个小时的多普勒雷达资料进行研究。
基本资料来自中国气象局的台风定位报,而多普勒雷达资料是浙江省温州市、金华市、舟山市以及杭州市4部雷达在每隔六分钟一次的拼图数据资料,其中个别缺测资料需要由相邻六分钟的体扫资料来代替。
多普勒雷达的基本数据资料处理以及雷达风场的反演软件都是由中国气象研究院的灾害天气实验室提供的。
多普勒雷达的体扫数据在经过质量控制检测之后,其数据坐标的转换采用径向以及方位上的标准化最近邻居法从极坐标系有效转换为笛卡儿坐标系。
目前,根据肖艳娇等综合分析研究结果显示,利用最近邻居法处理后的反射率因子在格点数据上的空间连续性相对较好,还可以比较完整的保留到体扫资料中之间的原有组织结构特征。
本研究中在联网拼图之后的多普勒雷达资料是直角坐标系之下的等高面资料,其水平分辨率是1 km ×1 km[4]。
为了进一步减少在台风中心定位上的误差,需要在台风中心定位过程中按照雷达反射率的数据资料经过人工修正定位之后得出,降雨量资料则利用浙江省的地面中尺度站数据资料。
2 浙江沿海地区台风多普勒雷达资料中对台风强降雨的分析
2.1 多普勒雷达资料中显示的强降雨具体位置与降雨量情况
对多普勒雷达资料中显示的台风登陆之前与登陆之后浙江省的地面中尺度站一小时雨量数据资料随着时间的演变情况分析可以得出,从桑美、韦帕以及罗莎三种台风的降雨情况来看,桑美的强降雨是由台风的主螺旋云带而造成的。
而韦帕台风和罗莎台风除了主螺旋云带因素之外,台风的外围云带也对强降雨造成了较大影响。
从台风的主螺旋雨带一小时的最大降雨地区的雨量变化情况来看,桑美台风一小时的最大降雨量出现在浙江省的苍南云岩地区,而韦帕台风以及罗莎台风一小时的最大降雨量出现在浙江省的苍南昌禅。
此外,桑美台风的最大降低量在台风登陆之后的一小时,已经达到每小时130.6 mm,韦帕台风在昌禅的降雨量最大值出现在台风登陆之后的一小时,降雨量达到每小时54.6 mm,而罗莎台风的最大降雨量则在台风登陆之后的第两个小时,仅仅只有每小时23.8 mm[5]。
综上所述,台风登陆之后的最大降雨量大约在登陆之后的一个小时到两个小时之间,强度不同以及移动路径不同都会影响到降雨量情况。
2.2 浙江沿海地区台风登陆之后出现强降雨的原因分析
从专业化角度进行分析,在台风登陆之后的一小时降雨量明显增大的原因主要分为两点,首先台风登陆之后,因下垫面的变化,使得中低层层出现了相对明
显的水平辐合或者是辐散,且会显著增强,此外在强回波的倾斜上升运动或者是下沉运动之下,造成台风登陆后一小时的降雨量明显高于台风登陆前一小时的降雨量。
其次,水平风的垂直切变将会越来越大,从而使中小尺度的对流活动也就越活跃,最终导致降雨量增大。
3 结语
总而言之,通过对浙江沿海地区台风在登陆结构特性方面的多普勒雷达资料研究分析,可以得出浙江沿海地区的台风强度与台风的螺旋云带内部的对流单体有着非常密切的关系。
从台风登陆前与登陆后降雨量上来看,台风登陆后大约一小时到两小时之间的降雨量是最大的。
参考文献:
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[5]李新峰,赵坤,王明筠.等.多普勒雷达资料循环同化在台风“鲇鱼”预报中的应用[J].气象科学,2013(03).。