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利用雷达反射率因子垂直廓线改进复杂地形下的台风降水估测精度被引量：4: 2017年; 文章发展了一种利用雷达垂直反射率因子廓线改进复杂地形下台风降雨的雷达定量估测方法。该方法通过全局与区域最优拟合的垂直反射率因子廓线(VPR)获取近地面的最优反射率,并获取最优的动态Z-R关系。该方法充分考虑了复杂地形下的垂直降雨结构特征以及地形增雨增幅影响,因此有效弥补了雷达在复杂地形下VPR监测不完整问题。利用浙江地区三个典型登陆台风对方法进行检验,结果表明,反演的VPR能够较好地反映洋面、平原与山区的低层反射率因子结构差异,符合实际降水系统低层结构特征。相比传统的定量降水估计方法.改进算法较好地解决了复杂地形区域的强降水低估问题,其估测的小时降水与地面检验的雨量站观测相关系数达到0.85~0.94,降水累积估测误差减少约50%。; 黄旋旋朱科锋朱科锋

近海台风中心自适应定位方法研究被引量：6: 2014年; 本研究提出了近海台风自适应定位方法(typhoon eye adaptive identifying and tracking,TEAIT).该方法主要基于多普勒反射率数据对近海台风的台风眼进行客观的识别和追踪.文中对4个典型台风个例使用TEAIT方法进行了定位测试,并将其与基于径向风的GBVTD-simplex和基于弱回波的TCET方法作比较.相比GBVTDsimplex方法,因为雷达回波的观测半径要大于径向风,TEAIT方法可以更早的追踪台风.对相同时段定位比较表明,两者中心定位差绝大部分都分布在5km内.进一步分析表明,差异大主要是在台风路径显著转向或者台风眼剧烈收缩时,此时台风环流中心和回波中心不重合导致.相比同样基于回波的TCET方法,TEAIT方法即便在台风结构不对称、眼不闭合、低层填塞等情况下都能成功定位,而TECT法在这些情形下容易定位失败.TEAIT方法比TECT方法表现出更好地识别和连续追踪能力.; 黄旋旋朱科锋赵坤; 关键词：近海台风多普勒雷达自适应定位

湿大气的广义位温与干大气位温及饱和湿大气相当位温的比较被引量：17: 2010年; 实际大气既非完全是干空气,也不是处处达到饱和的湿空气,而是处于含有水汽但又不饱和的湿空气状态。基于这样一种湿大气状态,在湿大气中广义位温定义的基础上,对不同暴雨类型的广义位温与干大气的位温及饱和湿大气的相当位温做了比较。对2003年江淮流域暴雨过程、2004年华北一次暴雨过程以及2006年碧利斯台风中的位温、相当位温和广义位温分布的对比分析表明:即使是在暴雨系统中,湿空气的相对湿度也不一定达到100%,饱和湿空气相当位温的引入条件不能完全满足。而广义位温的定义用一个表达式就可以表示出于大气、未饱和湿大气以及饱和湿大气这3种大气状态的位温,位温和相当位温则是广义位温的特殊情况。当大气比湿为零时,广义位温就变成位温;当大气比湿达到饱和后,广义位温就变成相当位温。除了可以衔接干大气位温和饱和湿大气的相当位温外,广义位温包含了水汽由干到湿再到饱和的变化过程,更好地体现了大气中水汽的实际分布和变化特征。; 周玉淑朱科锋; 关键词：位温相当位温

登陆台风边界层风廓线特征的地基雷达观测被引量：13: 2015年; 为了分析登陆台风边界层风廓线特征,利用2004—2013年中国东南沿海新一代多普勒天气雷达收集的17个登陆台风资料,采用飓风速度体积分析方法,反演登陆台风的边界层风场结构特征。与探空观测对比表明,利用雷达径向风场可以准确地反演登陆台风的边界层风场结构,其风速误差小于2 m/s,风向误差小于5°。所有登陆台风合成的边界层风廓线显示,在近地层(100 m)以上,边界层风廓线存在类似急流的最大切向风,其高度均在1 km以上,显著高于大西洋观测到的飓风边界层急流高度(低于1 km)。陆地边界层内低层入流强度也明显大于过去海上观测,这主要是由陆地上摩擦增大引起。越靠近台风中心,边界层风廓线离散度越大,其中,径向风廓线比全风速以及切向风廓线离散度更大。将风廓线相对台风移动方向分为4个象限,分析边界层风廓线非对称特征显示,台风移动前侧入流层明显高于移动后侧。最大切向风位于台风移动左后侧,而台风右后侧没有显著的急流特征,与过去理想模拟的海陆差异导致的台风非对称分布特征一致。; 赵坤王明筠朱科锋明杰马秀梅王元; 关键词：登陆台风

基于S波段双偏振雷达资料的降水粒子类型识别算法及应用被引量：10: 2021年; 基于质量控制的S波段双偏振雷达格点化观测数据,利用模糊逻辑算法,结合降雨粒子散射和空间取向等特征建立了降水粒子类型识别算法,用于分析降水过程中降水粒子的空间分布情况及粒子类型的演变过程。该算法可以将降水粒子分为液态、冰态、混合态等不同种类,有助于发现影响降水多寡的云微物理关键结构。首先根据不同降水粒子的雷达回波特性得到隶属函数,其次根据不同雷达观测变量在判别粒子类型时的贡献不同,确定每个观测值对应的隶属函数值的权重,对各个函数值进行加权平均后,得到不同粒子类型对应的逻辑值。最后进行集成和退模糊化处理,选出每个格点中逻辑值的最大值,认为该值所代表的粒子类型即为该格点所代表的粒子类型。在确定观测值对应的隶属函数值的权重时,水平反射率因子和环境温度作为计算粒子类型的直接影响因子,不再进行加权平均计算,提出了基于S波段双偏振雷达参量和环境温度的降水粒子类型识别算法。通过华南前汛期一次降水过程,利用雷达观测降水资料,验证了该算法的合理性。验证结果表明,反演所得的“雨”类型的分布特征与实际观测降水的分布特征基本一致,证明该算法可以反映降水区域的粒子类型,识别结果基本合理。进一步研究发现在降水发生之前,空中存在大量“毛毛雨”类型的粒子,在降水发生时毛毛雨和雨粒子的变化呈负相关性,表明此次降水主要由毛毛雨碰并产生雨粒子并降落地面产生。; 宋文婷李昀英黄浩朱科锋; 关键词：双偏振雷达

江淮地区弓状回波的分布和环境特征分析被引量：8: 2015年; 本文结合探空、地面、再分析资料和强对流重要天气报文资料,分析江淮地区(30°~36°N、115°~122°E)弓状回波发生的主要环境条件和灾害性雷暴大风特征,重点利用我国2009—2012年新一代多普勒天气雷达资料,分析弓状回波时空分布和三维结构及其成灾机制。统计结果表明:弓状回波常发生在傍晚(17—20时),分布在安徽西北部到江苏东南部、山东东南部到江苏的西南部,以及安徽南部的两山地间的平原地区。其产生的极端大风(≥10级)占该地区极端大风的30%。产生弓状回波的天气背景主要是东北冷涡和高空槽,中等的对流不稳定度[平均对流有效位能(CAPE)为1780 J·kg^(-1)]和垂直风切变(平均1000~700 hPa风切变为11.6 m·s^(-1)),中层存在明显的干层。东北冷涡环境下的弓状回波系统具有较大的下沉对流有效位能(DCAPE)和地面的强冷池。根据雷达观测的结构,江淮地区弓状回波可分为三类:典型弓状回波(BE)类型、弓状回波复合体(BEC)类型和飑线型弓状回波(SLBE)类型,所占比例分别为28.6%、14.3%和57.1%。; 罗爱文朱科锋方茸金龙赵坤; 关键词：弓状回波雷暴大风强对流

改进后TREC外推方法在台风临近降雨预报中的应用被引量：7: 2017年; 本文提出了一种改进后的COTREC方法(CLTREC)。在传统COTREC方法基础上,增加了相邻时刻回波强度连续约束检验和矢量全变分修正,从而使得反演的雷达回波移动矢量场更为连续。选取了3个登陆台风个例,对方法进行检验。结果表明,CLTREC方法比传统COTREC方法的外推移动矢量场更平滑,台风环流特征也更合理。基于CLTREC外推预报的降水形状、强度和位置都与观测更为接近,1 h的台风定量降雨预报与观测相关系数达0.7以上。总体而言,相比传统的COTREC方法,CLTREC方法改善了台风短时临近降雨预报精度。; 黄旋旋朱科锋朱科锋; 关键词：多普勒天气雷达 TREC 登陆台风

北京“7.21”特大暴雨过程中尺度系统的模拟及演变特征分析被引量：42: 2014年; 在2012年7月21日北京特大暴雨过程天气尺度环流背景分析的基础上,主要用WRF模式对该次暴雨过程进行了高分辨率的模拟。利用模拟资料分析了影响此次北京特大暴雨的辐合线及辐合线上生成的中尺度低涡的热动力结构及其演变。从热力场来看,来自于西北和东北方向的强冷空气与西南和东南暖湿气流的长时间对峙形成的辐合以及中低层冷空气从西北和东北方向向西南的入侵迫使整层暖湿空气抬升,以及低空急流的暖湿平流与低空弱冷空气之间形成的"西冷东暖"的结构,对对流不稳定的触发有一定作用,有助于该次特大暴雨的发生。对流层低层的西(东)南风与西北风之间形成了一条持续时间长的辐合切变线,切变线上不断有中尺度低涡生成并沿切变线发展移动,模拟资料分析表明,低涡不断沿切变线生成并移动经过北京从而对该次暴雨造成影响,这与"列车效应"现象类似。切变线上生成的中尺度低涡位置也同时处于急流左前侧和山前,低涡加强和发展时对应有暴雨的明显增强,是直接造成北京特大暴雨的中尺度系统,其生成与低层辐合、低空急流及地形均有关系。低层辐合引发的垂直运动在地形迎风坡附近得到加强,低层辐合及地形抬升共同导致了强垂直运动的发展和维持,是暴雨持续的重要原因。大气中层有下沉气流与低层上升气流相互作用,在大气中低层形成一系列中尺度环流,房山附近一直有中尺度环流的垂直上升支维持,也是暴雨中心出现在房山的原因之一。; 周玉淑刘璐朱科锋李建通; 关键词：暴雨数值模拟中尺度低涡

多种空间检验方法在不同分辨率模式降水预报评估中的应用被引量：5: 2022年; 利用单一的客观评估方法并不能有效揭示预报误差来源。利用逐小时5 km格点融合降水产品,本研究使用了多种客观评估方法综合评估了南京大学2016年夏季汛期试验4 km与12 km WRF模式。整体上,两种分辨率都能成功地预报主雨带,4 km WRF在午后对流及复杂地形预报上更优。比较了各类客观评估方法,邻域法显示4 km WRF预报准确性更高,但对于强降水(≥13 mm·(6 h)^(-1)),两种模式预报的空间误差都较大。尺度分离法显示,对于小尺度系统,4 km WRF能较好再现对流但存在较大位置误差,而12 km WRF则漏报。MODE法(Method for Object-based Diagnostic Evaluation)显示4 km WRF在对象强度预报上更接近观测,但强度和范围偏大,导致华南偏强,而范围偏小造成江淮偏弱,12 km WRF低估主要是漏报。不同评估方法能清晰展示4 km WRF和12 km WRF预报误差的差异,为后续模式改进提供了重要参考。; 俞碧玉朱科锋; 关键词：降水日变化

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朱科锋

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