华北地区一次中尺度对流系统上方的Sprite放电现象及其对应的雷达回波和闪电特征
天气学分析试题及答案
1、冷暖平流在高空天气图上定性判断温度平流的方法是:将等高线近似看作流线,若流线与等温线相交,且流线由冷区指向暖区,则为冷平流,反之流线由暖区指向冷区,则为暖平流。
而等高线与等温线平行区为平流零线所在。
温度平流的强度决定于温度梯度、风速大小和等高线与等温线夹角。
4、冷输送带:冷输送带来源于气旋的东北部,为反气旋式的辐散流出气流,位于地面暖锋前侧和暖输送带之下,相对于移动的气流向西运动,这支冷气流,称为冷输送带。
因接收从暖输送带中落下的降水迅速蒸发而变湿,当冷输送带的空气向西运动接近气旋中心或接近暖锋的地面锋线时,摩擦辐合上升增强,可能与暖输送带合并作反气旋旋转上升,形成了大尺度的逗点云系的一个组成部分。
中纬度锋面系统中的云和降水的形成除暖输送带作用外,锋区的云与降水的形成还与冷输送带有关。
等压线分析;空间等压面与某一平面的交线称为该平面上的等压线,如空间等压面与海平面的交线就称为海平面等压线。
等压线的分析,实际上就是气压场的分析。
①、遵循等值线分析原则;②、遵循地转风原则,风向与等压线近于平行;③、遵循梯度风原则,风速大的地方等压线密;④、同时考虑边界层内地形和摩擦的影响。
等压线分析;空间等压面与某一平面的交线称为该平面上的等压线,如空间等压面与海平面的交线就称为海平面等压线。
等压线的分析,实际上就是气压场的分析。
①、遵循等值线分析原则;②、遵循地转风原则,风向与等压线近于平行;③、遵循梯度风原则,风速大的地方等压线密;④、同时考虑边界层内地形和摩擦的影响。
热带天气系统、夏季副高、副热带锋区、行星尺度、天气尺度系统、中小尺度系统和强烈的上升运动,都是形成暴雨和特大暴雨主要系统。
1、深厚系统此类系统是对称的冷低压和暖高压,是温度场的冷(暖)中心与气压场的低(高)中心基本重合在一起的温压场对称系统。
由压高公式和静力学方程可知,由于冷低压中心的温度低,所以低压中心的气随高度而降低的程度较四周气压更加剧烈,因此,低压中心附近的气压越到高空比四周的气压降低得越多,即冷低压越到高空越强。
华北地区一次中尺度对流系统上方的Sprite放电现象及其对应的雷达回
S p i r t e 放 电现象 。结合 闪电定位、天气 雷达等 同步观测 ,对一次 MC S诱发的 S p i r t e的形态学特征及其对应的母体 闪 电和雷暴系统 的雷达回波特征等进行了详细分析 。研究除发现 了 2例圆柱型 、 3例胡萝 卜 型和 1 例舞蹈 型 S p i r t e外, 还发现了 2例发光主体发育不完全的 Y字型 S p r i t e 。估算 的 S p i r t e的底部平均高度低于 6 1 . 8 ±3 . 5 k m,顶部平均高度 为8 4 . 3 ±6 . 8 k m。S p i r t e持续时间算术平均值 为 2 5 . 7 ±9 . 8 ms ,几何平均值为 2 4 . 4 ms 。S p i r t e的母体闪电均为正地闪, 峰值 电流在 +6 2 . 5 ~+1 0 6 . 2 k A之间,算术平均值为+7 7 . 1 ±2 2 . 2 k A,是本次 MCS所有正地闪平均 峰值 电流的 1 . 4
2中 国科学 院大 学 ,北 京 1 0 0 0 4 9
3 南 京 信息 工程 大学 气象 灾害 预报 预警 与 评估 协 同创新 中心 , 南京 2 1 0 0 4 4 4中 国气象 局北 京城 市气 象研 究所 ,北京 1 0 0 0 8 9
摘
要
利用低光度相机 首次观测到 了 2 0 1 3年 7月 3 1日华北地区一次中尺度对流系统 ( MCS )上 空产生的中高层
地闪比例为 5 4 . 2 %,正地闪连续 电流 比例 7 0 . 2 4 %,连续 电流持续 时间为 5 8 . 1 7 ±5 0 - 3 1 ms ,有利于 S p i r t e的产生。
关键词 红色精灵 ( r e d S p r i t e ) 中 尺度 对 流 系 统 正 地 闪 电荷 矩 变 化 中图 分 类 号 P 4 2 7 - 3 文献标识码 A 文 章 编 号 1 0 0 6 — 9 8 9 5 ( 2 0 1 5 ) 0 4 - 0 8 3 9 — 1 0
雷达第二阶段考题及答案(2)
雷达第二阶段考题及答案(2)单位: 姓名:《多普勒天气雷达原理与业务应用》第二阶段考试题答案(2)一、填空题(每空格1分,共30分)1、对流风暴通常由(一个或多个对流单体)组成。
2、深厚对流的触发通常是由(中尺度天气系统或地形)提供的。
3、对流有效位能CAPE 与最大上升气流速度W max 的关系是:( W max =(2CAPE)1/2 )。
4、垂直风切变是指(水平风速(包括大小和方向))随高度的变化。
5、边界层辐合线在雷达反射率因子图上呈现为(窄带回波,强度从几个dBz 到十几个dBz 。
)。
6、风暴相对气流是指在某个层次上,(相对地面风速V 减去风暴运动速度C )。
7、相对风暴气流能够反映低层(入流气流)强度,从而有助于确定(新生上升气流)发展的位置及其潜在强度;8、沿流线方向的涡度决定了(上升气流)所产生的旋转的潜势。
9、风暴相对螺旋度是指相对风暴(风场和顺流线方向涡度)的积分效应;10、风暴相对螺旋度可以用以估算垂直风切变环境中风暴运动所产生的(旋转潜势)。
11、在龙卷的发展过程中,还应该考虑其他的因子,比如( CAPE 、中层的风暴相对气流强度、入流层实际厚度)等。
12、多单体风暴的传播是(不连续的),超级单体风暴也有传播现象,它的传播运动看上去是(连续的),13、速度矢端图是用以反映垂直风廓线信息的一种工具,是由各个层的(切变风矢量)组成的。
其长度表示(切变矢量)的强度,曲率表示(风切变矢量随高度)的变化。
14、深厚持久的(中气旋)是超级单体风暴最本质的特征。
超级单体只产生在中等到强的(垂直风切变)环境中。
15、超级单体风暴依据对流性降水强度和空间分布特征可分为(经典型超级单体风暴、强降水型(HP)超级单体风暴和弱降水型(LP)超级单体风暴)三类。
16、强降水超级单体风暴产生的强天气主要有(各种级别的龙卷、冰雹、下击暴流和暴洪等。
)。
17、弱降水超级单体风暴产生的强天气主要有(大冰雹,有时有龙卷)。
雷达试题-(1-4章)
第一章引论一、填空1、我国新一代天气雷达业务组网的建设目标是:在我国东部和中部地区,装备〔〕和〔〕多普勒天气雷达系统。
2、根据我国雷达布局原则,在我国第二地形阶梯地域和黑龙江、吉林省布设〔〕频段新一代天气雷达。
3、根据我国雷达布局原则,在天气、气候相近的地区,组网的新一代天气雷达在〔〕和〔〕上要尽可能统一。
4、我国《新一代天气雷达系统功能规格需求书》要求:对大范围降水天气的监测距离应不小于〔〕km;对小尺度强对流天气现象的有效监测和识别距离应大于〔〕km。
5、我国《新一代天气雷达系统功能规格需求书》要求:雷达探测能力在50km处可探测到的最小回波强度S波段应不大于〔〕dBZ、C波段应不大于〔〕dBZ。
6、我国《新一代天气雷达系统功能规格需求书》要求新一代天气雷达应有一定的晴空回波探测能力,在湿润季节应能观测到〔〕km左右距离范围内的晴空大气中的径向风场分布。
7、新一代天气雷达系统的应用主要在于对灾害性天气,特别是风害和冰雹相伴随的灾害性天气的〔〕和〔〕。
它还可以进行较大范围降水的定量估测,获取降水和降水云体的〔〕。
8、从径向速度图像上可以看出气流的〔〕、〔〕和〔〕的特征,并可给出定性和〔〕的估算。
9、辐合〔或辐散〕在径向风场图像中表现为一个最大和最小的〔〕,两个极值中心的连线和雷达的射线〔〕。
10、气流中的小尺度气旋〔或反气旋〕在径向风场图像中表现为一个最大和最小的〔〕,中心连线走向于雷达射线〔〕。
11、具有辐合〔或辐散〕的气旋〔或反气旋〕表现出最大、最小值的连线与雷达射线走向〔〕。
根据中心连线的长度、径向速度最大值、最小值及连线与射线的夹角,可以半定量地估算气旋〔或反气旋〕的〔〕和〔〕。
12、新一代天气雷达采用〔〕体制,共有7种型号,其中S波段有3种型号,分别为〔〕。
C波段有4种型号,分别为CINRAD-〔〕。
13、SA和SB雷达的正式名称分别为CINRAD-SA和CINRAD-SB,在国际上称为〔〕。
民用航空气象人员执照考试试题(简答题、术语题)
民用航空气象人员执照考试试题(问答题、术语题)一、法规标准1.1通用法规和空管知识三、问答题1、试题编号:02FG06TY1251按飞行高度飞行可分哪几类?答:飞行分类按飞行高度可分超低空飞行、低空飞行、中空飞行、高空飞行、平流层飞行。
2、试题编号:02FG06TY8408机场灯光系统主要包括哪几个灯光系统?答:进近灯光,跑道灯光,滑行道灯光。
3、试题编号:02FG06TY6938飞机为什么通常要求在逆风条件下起飞和着陆?答:因为(1)逆风可使离地和着陆的速度减小,能缩短滑跑距离;(2)逆风起飞由于产生附加进气量,可增大飞机运动开始时的方向稳定性和操纵性(3)逆风着陆增大了飞机迎面阻力,使飞机减速加快,也减小了接地速度;(4)逆风可增加升力,故在逆风条件下,据逆风分量的大小,可相应增加飞机载重量。
4、试题编号:02FG06TY9296I类、II类精密进近的决断高和能见度(或跑道视程)分别是多少米?答:I类精密进近的决断高不低于60米,能见度不小于800米或RVR不小于550米;Ⅱ类精密进近的决断高低于60米,但不低于30米,RVR不小于350米。
5、试题编号:02FG06TY9126夜间的能见度决定于哪三个因子?答:大气透明度、灯光强度、视觉感阈。
6、试题编号:02FG06TY9287影响飞机升力和阻力的因素有哪些?答:影响飞机升力和阻力的因素有飞行速度、机翼面积、空气密度及升力、阻力系数。
7、试题编号:02FG06TY7975非精密进近和精密进近的最低标准分别由哪些因素决定?答:非精密进近的最低标准是由最低下降高度(MDA)/高(MDH)、能见度(VIS)决定;Ⅰ类精密进近的最低标准应当包括决断高度/高(DA/DH)、跑道视程(RVR)或者能见度。
在装有RVR的跑道,精密进近最低标准用决断高度/高(DA/DH)、跑道视程(RVR)表示。
8、试题编号:02FG06TY7289我国现行的空域分为哪几个区?答:我国现行空域分为飞行情报区、管制区、限制区、危险区、禁区、航路和航线。
五常龙卷过程的新一代天气雷达和闪电定位资料分析
杆也 被 吹得 东倒 西 歪 。 由于 龙卷 发 生地 没有 气 象 观测 仪 上 空存 在 明显 的暖湿 切 变 ( 1。 0时 , 常市 上空 依 然 图 )2 五 五 从 器 , 法 得 知 当时 的风 力 , 从受 灾情 况 可 推测 这 是一 次 存 在 暖湿 切变 , 常市 位 于冷 锋 前 , 沈 阳到 哈 尔滨 为 西 无 但
为, 龙卷 发 生 时通 常有 以下 特 征 : 卷母 云 的雷达 回波 一 层 中上层 的不稳 定 层 结 . 利 于对 流 云 的发展 , 是龙 卷 龙 有 这
般都很强, 5 B 以上 , 在 0d z 具有超级单体的一些特征 , 如 母体云发展维持的重要机制。
钩状 回波 、E B WR等 , 雷达 径 向速 度 场上 伴 有 中 尺度 气 旋 2 地面影响系统及龙卷前后气象要素变化 . 2 田 龙 卷 风 暴 十 分 高 大 并有 明显 旋 转 性 [ ; ; 3 龙卷 风 暴 中 一 1 2 日凌晨 开 始 . 3 贝加 尔 湖 到 西 西 伯利 亚 一 带 是 稳定
五常龙卷过程 的新一代 天气 雷达和
闪 电定位 资料分析
任 丽 , 金 磊 , 连 萍 , 玲 玲 矫
2009年华北大范围暴雪成因及雷达回波特征分析
参考文献: []路 爽 ,李丹.沈阳“ 6 ” 1 0 . 暴雪天气过程诊 断 2
分析[ . J 气象科学 , 0 7 2 ( ) 2 82 3 ] 2 0 , 7 2 : 0 —1.
[ ]蒋义芳,吴海英 ,王卫芳 ,等.暴雪过程 中 1 2
分析[ _ J 气象科 学, 0 7 2 ( ] 2 0 , 7 增刊 ) 8 -4 : 99 . [】王东勇,刘勇,周 昆.2 0 年末黄淮暴 雪的 2 04 特 点分析和数值模拟 【 . J 气象,0 6 3 ( ) ] 2 0 ,2 1 :
引言
的 结构 特 征 ,发 现 降水 强 度 与 高空 风速 有 很 好 的 对 应 关系 。关于2 0年 华 北 大 范 围 的暴雪 天 气 也 05 有 许 多研 究 ,包 括 利 用NC P C 再 分 析 资 料 E AR 和 观 测 资料 的研 究【、利用 MM5 式 的模 拟 分 析 6 ] 模
多普勒 雷达速度 产品分析[ . 气象科 学, J ]
2 1 .3 4):5 2 5 7 0 0 0( 4 -4 .
・
1 ・ 8
J
、
2 0 年 l月 9 l 日 ,北 京 、河 北 、 山西 、 09 1 一 2 河 南 和 山东等 地 先 后 出现 暴雪 过 程 ,多个地 区 的
降雪 量 和积 雪 深 度 突破 历 史 同期 极 值 ,暴 雪 过程
达 6 年 一遇 标 准 ,局 部 地 区 突破 百 年 一遇 ,被 中 O 国气 象 局 列 为2 0年 十 大 天气 气 候 事 件之 一 。 09 针 对 华 北 地 区暴 雪 天气 ,路 爽 等…从 环流 背 景 及物
3 7):2 .3 4( 73 .
[]李建华 ,崔宜少,单宝 臣. 山东半岛低空冷 9 流降雪分析研究[ .气象,2 0 ,3 5 J ] 0 7 3( ):
预报员竞赛-雷暴与强对流临近预报-黄金考点23
预报员竞赛-雷暴与强对流临近预报-黄金考点23第三章对流风暴的分类及其雷达回波特征选择题1.关于弱降水超级单体描述正确的是(ABCDE )A 弱降水超级单体中不存在灾害性类雷暴大风B 弱降水超级单体中的中气旋不容易识别C 弱降水超级单体中降水常常不能到达地面D 弱降水超级单体降水粒子主要由稀疏的大雨滴和冰雹组成E 在美国几乎所有的弱降水超级单体都出现在干线(露点锋)附近2.超级单体风暴动力学中的动力扰动非线性项说法正确的是(ACDEGHIJKLNO )A 垂直风切变矢量随高度不变B 风矢量随高度不变C 低层暖湿入流与水平涡管垂直D 对流层中层上升气流两侧产生显著旋转的涡偶E 气旋式涡度极大值以下部分产生向上的垂直气压梯度力F 反气旋式涡度极大值以下部分产生向下的垂直气压梯度力G 初始上升气流分裂为两支新上升气流H 降水集中在主上升气流,降水拖曳能加强下沉气流,形成两对涡偶I 分裂风暴向右、左两侧运动,改变了相对风暴入流J沿着流线方向的水平涡度经历从无到有的增长K 风暴分裂形成右移气旋式旋转风暴,左移反气旋式旋转风暴L 分裂过程增加了右移风暴低层暖湿入流上沿着入流的水平涡度分量M 分裂过程增加了左移风暴低层暖湿入流上沿着入流的水平涡度分量N 有足够大的垂直于低层暖湿入流的水平涡度在,就会继续产生多次分裂O 上升气流两侧的气旋和反气旋垂直涡度的极小值导致向上扰动气压梯度力的强迫3.超级单体风暴动力学中的动力扰动线性项说法正确的是(BCDE )A 高压扰动位于上升气流极大值对应垂直风切变矢量的下风向B 任何一层高低压扰动对是沿着那一层的垂直风切变矢量的C 当垂直风切变矢量单一方向,高低压扰动在同一堆积,无侧向传播D 当垂直风切变顺时针旋转时,水平气压梯度力加强风暴右侧的上升运动E 当垂直风切变顺时针旋转时,水平气压梯度力加强风暴左侧的下沉运动4.以下关于中尺度对流系统的说法正确的是(ABC )A 中尺度对流系统或中尺度对流复合体的天气雷达回波形态呈现出多样性B 南北为非对称结构的MCS在地转偏向力作用下,演变为北部更为宽大的非对称结构,常常呈现逗点头形态C 飑线为线状MCS的一个子集,大多呈TS模态D 孤立的多单体或超级单体风暴属于非线性的MCS(达不到MCS的尺度)5.对称线状结构MCS更容易产生(AB ),非对称线状结构MCS更容易产生(CD ),不规则结构MCS更容易产生( C )A 强降水B 雷暴大风C 冰雹D 龙卷简答题6.风暴的传播运动受到哪些因子的影响?P115(1)风暴的内部特征:动力强迫和风暴引起的阵风锋辐合;(2)与风暴相互作用的外部环境特征,例如初始热力/湿边界、风辐合线和地形特征。
河北张家口一次超级单体龙卷雷达回波特征分析
河北张家口一次超级单体龙卷雷达回波特征分析河北张家口一次超级单体龙卷雷达回波特征分析2019年6月15日,河北省张家口市发生了一次强烈龙卷风袭击,给当地的居民和农作物造成了严重的损失。
为了进一步研究这次龙卷风的特征和形成机理,科研人员使用了最新型号的超级单体龙卷雷达进行了回波特征分析。
超级单体龙卷雷达是一种先进的雷达系统,可以提供高空间分辨率和时间分辨率的观测数据,对于监测和研究极端天气现象具有重要意义。
在这次研究中,科研人员利用该雷达系统对龙卷风形成过程和发展特征进行了精细观测和记录。
根据回波数据分析,龙卷风生成前的阶段主要表现为环境中存在一个强烈的上升气流系统。
雷达回波图像显示,这次龙卷风形成前,周围的气流出现了明显的旋涡结构。
同时,雷达回波还显示出局地强降水区域的存在,这与龙卷风形成和发展过程中的大气湿度变化相关。
龙卷风生成后的阶段可以分为龙卷云阶段和地面接触阶段。
通过回波特征分析,科研人员发现,在龙卷云阶段,回波强度逐渐增强,云底高度逐渐下降。
而在地面接触阶段,则出现了明显的回波结构变化,回波强度急剧增强,并伴随着物质的循环上升运动。
进一步分析发现,这次龙卷风的形成过程中存在着明显的强风切变。
雷达回波显示,风切变较强的区域出现在龙卷云形成前后,这与龙卷风的形成机制相关。
在雷达回波图像上,科研人员还观察到龙卷风路径上存在着明显的小尺度涡旋结构,这对于龙卷风的路径预测和监测具有重要意义。
通过这次超级单体龙卷雷达的回波特征分析,科研人员对龙卷风的形成机制和发展特征有了更深入的了解。
这对于提高龙卷风的预测和预警能力,保护人民生命财产安全具有重要意义。
同时,这次研究也为我们更好地认识极端天气现象的形成机理提供了有价值的参考。
总之,河北张家口一次超级单体龙卷雷达回波特征分析研究,为我们对龙卷风的形成和发展机制有了更深入的了解。
未来,我们还需要进一步研究和改进雷达系统,提高对极端天气现象的监测和预测能力,以保障人民生命财产的安全通过对河北张家口一次超级单体龙卷雷达回波特征的分析研究,我们对龙卷风的形成和发展机制有了更深入的了解。
华北区域11
华北区域11单位姓名第二届华北区域气象行业重要天气预报技能竞赛——理论知识、业务标准试卷考前须知:1、考试类别:理论知识、业务标准2、考试时间:120分钟。
3、总分值:80分4、请在试卷、答题纸上填写姓名、工作单位。
5、答案用黑色签字笔填写在答题纸上,答在其它地方无效。
6、本卷共 12 页,如有缺漏请于监考人员联系。
一、填空题〔共20题,40空,每空0.5分,总计20分〕1、假定空中有一个金属球,那么该金属球产生的回波功率与其到雷达距离的四次方成反比。
2、灾害性天气是指直径超过2cm 的冰雹、超过 17m/s〔八级〕的雷暴大风、任何级别的龙卷和对流性暴雨。
3、强冰雹的产生要求雷暴内具有强烈上升气流;而雷暴大风的产生通常要求雷暴内具有强烈下沉气流。
4、超折射通常发生在逆温和湿度随高度减小的情况下。
5、导致边界层辐合线产生的系统主要包括锋面、干线、阵风锋和海风锋等。
6、风云二号气象卫星水汽图象的星下点空间分辨率是 5 公里,可见光图象的星下点空间分辨率是 1.25 公里。
7、冬季,在对流层底部,由海陆差异造成东亚两个大气活动中心,分别是蒙古高压或西伯利亚高压和阿留申低压;夏季,那么转为印度热低压和太1平洋副热带高压。
它们几乎都是全球最强的气压系统。
8、在实际工作中,总是从流场和等温线的配置,看空气的水平运动是否有利于等温线增密〔变稀〕来判断锋生〔消〕。
有时也从锋面天气和要素场特征是否更明显来考虑锋生。
9、连续方程根据质量守恒原理求得,P坐标中的连续方程为。
?u?v?????0?x?y?p 10、台风指发生在西北太平洋和南海海洋较强的热带气旋,其中心附近风力达 32.7 m/s。
11、中国东部季风区暴雨包括华南前汛期暴雨、江淮梅雨、华北和东北暴雨、和华南后汛期暴雨。
12、形成对流性天气的条件有水汽条件,不稳定层结条件,抬升力条件,其中水汽条件所起的作用,不仅是成云致雨的原料,而且是影响大气层结稳定度的重要条件。
一次雷暴大风的物理环境场和多普勒雷达回波特征
一次雷暴大风的物理环境场和多普勒雷达回波特征阎访;陈静;卞韬;廖颖慧;张翠华【摘要】A thunderstorm disaster appeared in Shijiazhuang region from 15:00 to 18:00 on August 27,2009. The mesoscale synoptic systems of this process such as gust front, squall line and mesocyclone and so on were detected by a Doppler radar at Xinle county of Shijiazhuang. The characteristics of physical parameter field of this process and Doppler radar product were analyzed. The results show that unstable stratification of temperature inversion in the low level and vertical wind shear in the middle and low levels provide favorable conditions for strong convec-tive development. Gust front has feedback action on the development of convective storm intensity. When gust front is moving away from the convective storm,the convective storm weakens or even dies out; when both are gradually close to each other,the convective storm strengthens or even develops into a supercell convective storm. Multiple single convective storm belt arrangement constitutes a squall line system, which brings wind speed spurt, wind zag,pressure upwelling and temperature falling. The supercell convective storm has the typical features of echoes with a "hook" shape,a "herringbone" shape,a "bow" shape,and deep lasting mesocyclone. The ground destructive wind is mainly brought by supercell convective storms.%2009年8月27日15-18时,石家庄地区出现雷暴大风灾害性强对流天气过程,石家庄北部新乐县多普勒雷达探测到了完整的阵风锋、飑线和中气旋等中尺度天气系统,对此次雷暴大风的环境场和多普勒雷达产品进行分析.结果表明:低层逆温、中低层垂直风切变较强的不稳定层结为强对流天气的发生发展提供了有利环境条件.阵风锋对对流风暴发展强度具有反馈作用,当二者逐渐远离时,对流风暴强度减弱甚至消亡;当二者逐渐靠近时,对流风暴发展加强,甚至发展为超级单体对流风暴.多单体对流风暴带状排列构成飑线系统,所经测站出现风速突增、风向急转、气压升高和气温下降,钩状回波、人字形回波、弓形回波和深厚持久发展的中气旋是天气过程中超级单体对流风暴所具有的典型特征.地面破坏性大风主要由超级单体对流风暴所引发.【期刊名称】《气象与环境学报》【年(卷),期】2013(029)001【总页数】7页(P33-39)【关键词】雷暴大风;物理量场;阵风锋;飑线;中气旋;对流风暴【作者】阎访;陈静;卞韬;廖颖慧;张翠华【作者单位】南京信息工程大学大气科学学院,江苏南京 210044;石家庄市气象局,河北石家庄 050081;石家庄市气象局,河北石家庄 050081;石家庄市气象局,河北石家庄 050081;石家庄市气象局,河北石家庄 050081;石家庄市气象局,河北石家庄050081【正文语种】中文【中图分类】P458.3引言夏季强对流造成的雷雨大风,具有突发性、局地性、强度大、持续时间短和破坏力强等特点,是预报和防灾减灾的重点,做好强对流天气预报服务、积极采取措施防范其危害具有重要现实意义。
华北地区夏季一次致雹强风暴的分析
华北地区夏季一次致雹强风暴的分析李茜;王咏青;张邵辉;霍东升【摘要】文章对2007年7月9日下午华北中部地区一次区域性强对流性天气过程中风暴单体的短时临近预报方法进行研究。
对实际探测资料和数值模式产品的分析发现以下特点:高空槽将由后倾槽转为前倾槽、底层不稳定层结会明显加大,在地面冷锋东移冲击下在沿锋面伸展的露点锋区内可能将有强雷暴系统发展;全球谱模式T213、中尺度MM5模式的产品对区域性对流天气发生、影响的区域有3h 以上的预报时效,具有一定的区域预报能力,但落点预报能力明显有限。
对多普勒雷达产品的分析表明:多普勒雷达产品对灾害性天气的落点、影响区域具有30分钟以上的预测时效,通过基本反射率、相对风暴速度等产品的特征判断一个对流风暴具有类似强降水超级单体特征,可据此预报该雷暴中心经过区域可能有冰雹、大风等灾害性天气;风廓线产品在3-7km高度层内垂直风切变矢量具有顺时针旋转特点,有利于风暴发展成强风暴;风暴追踪信息基本能反映风暴移动路径的变化,其路径预报时效最长达1h,在雷暴初期预报准确率随雷暴数目增多、移动异向性明显而越低,在雷暴中后期则明显提高并对临近预报具有明显的指示性。
%A local convective weather occurred in Hebei Province on 9 July 2007,we studied some ways of short-range prediction about a convective storm's path and incidence.Analysis of the exploration data and product of numerical Model showed the tilted trough became forward from backward,and stratification became more judder on bottom layer;Strong storm could create in a local area of dew-point line moist tongue extending along cold front.Based on some T213 Model and MM5 Model's products we forecasted the local of convective storm before 3hours,but had limited ability on short-rangeprediction about the idiographic place of severe weather.Based on the Doppler radar products,including Base Reflectivity and Storm Relative Vel Map,we distinguished the storm had some similar characters about HP supercell;VAD product emerged perpendicular wind shear spin round on clock-wise between 3—7km high level;Storm Tracking Information showed the change of storm's path,its forecast path had lower accuracy with more storms and different direction of movement during storms' earlier time,but had higher accuracy during storms' middle and later time,so it could provid helpfulness on short-range prediction.【期刊名称】《内蒙古气象》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】6页(P31-36)【关键词】多普勒雷达;强降水超级单体;风暴追踪信息【作者】李茜;王咏青;张邵辉;霍东升【作者单位】南京信息工程大学,江苏南京210000/廊坊市气象局,河北廊坊065000;南京信息工程大学,江苏南京210000;廊坊市气象局,河北廊坊065000;廊坊市气象局,河北廊坊065000【正文语种】中文【中图分类】P458.121.2前言我国天气预报业务中短时临近预报作为常规业务在各地开展,与之相关的预报手段也随观测资料的不断丰富而迅速发展,其中尤以多普勒雷达产品的研究和使用最为迅速。
2 雷达题库解析
1.业务运行的多普勒天气雷达通常采用体积扫描的方式观测。
我国业务运行多普勒雷达通常采用的体描模式(VCP11、VCP21、VCP31)2.多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于:前者可以测量目标物(沿雷达径向速度),从而大大加强了天气雷达对各种天气系统特别是(强对流天气系统)的识别和预警能力。
3.新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。
对台风、暴雨等大范围降水天气的监测距离应不小于(400km)。
4.新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。
对雹云、中气旋等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应大于(150km)。
5.新一代雷达观测的实时的图像中,提供了丰富的有关(强对流天气)信息。
6.新一代雷达速度埸中,辐合(或辐散)在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对,两个极值中心连线和雷达射线(一致)。
7.新一代雷达速度埸中,气流中的小尺度气旋(或反气旋),在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对,但中心连线走向则与雷达射线相(垂直)。
8.新一代天气雷达观测采用的是北京时。
计时方法采用24小时制,计时精度为秒。
9.速度场(零等值线)的走向不仅表示风向随高度的变化,同时表示雷达有效探测范围内的(冷、暖平流)。
10.在距离雷达一定距离的一个小区域内,通过对该区域内沿雷达径向速度特征的分析,可以确定该区域内的气流(辐合)、(辐散)和(旋转)等特征。
11.天气雷达是用来探测大气中降水区的(位置)、大小、强度及变化的12.气象目标对雷达电磁波的(散射)是雷达探测的基础。
13.气象上云滴、雨滴和冰雹等粒子一般可近似地看作是圆球。
当雷达波长确定后,球形粒子的散射情况在很大程度上依赖于粒子直径D和入射波长λ之比。
对于(D远小于λ)情况下的球形粒子散射称为瑞利散射;而(D与λ尺度相当)情况下的球形粒子散射称为(Mie)米散射。
14.多普勒天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测(反射率因子),用高脉冲重复频率PRF 测(速度)。
雷达试题及答案
雷达试题及答案1、当波源和观测者做相对运动时,观测者接受到的频率和波源的频率不同,其(频率变化量)和(相对运动速度⼤⼩)有关,这种现象就叫做多普勒效应。
2、判断⼤冰雹最有效的⽅法是检查强回波(>45dBZ)能否发展到(0°C),特别是(-20 ° C)等温线⾼度以上。
5、新⼀代天⽓雷达近距离⽬标物的探测能⼒受限的主要原因是(静锥区)的存在。
6、天⽓雷达主要雷达参数有(雷达波长)、(脉冲重复频率PRF)、脉冲持续时间(T)和脉冲宽度(h)、(峰值功率)、(波束宽度)。
9、电磁波在降⽔粒⼦上的散射,是(天⽓雷达探测降⽔)的基础。
11、超级单体最本质的特征是具有⼀个(深厚持久的中⽓旋)。
12、在层状云或混合云降⽔反射率因⼦回波中,出现了(反射率因⼦较⾼的环形)区域,称之为零度层亮带。
13、可能导致谱宽增加的⾮⽓象条件有(天线转速)(距离)(雷达的信噪⽐)15、产⽣强降⽔的中尺度对流回波的多普勒速度特征是(强的风切变)、(强的辐合和形变)、(深厚的积云对流)、(旋转环流)21、在径向速度图中,⽓流中的⼩尺度⽓旋(或反⽓旋)表现为⼀个(最⼤和最⼩的径向速度对),但两个极值中⼼的连线和雷达的射线(相垂直)。
23、边界层辐合线在新⼀代天⽓雷达反射率因⼦图上呈现为(窄带回波),强度从⼏个dBZ到⼗⼏个dB⼄24、在⽐较⼤的环境垂直风切变条件下,产⽣地⾯直线型⼤风的系统有多单体风暴、飑线和超级单体风暴,它们的⼀个共同预警指标是(中层⽓流辐合)。
28、单位体积中云⾬粒⼦后向散射截⾯的总和,称为⽓象⽬标的(反射率)。
29、对于相同的脉冲重复频率,C波段雷达的测速范围⼤约是S波段雷达测速范围的(1/2)。
31、新⼀代天⽓雷达回波顶⾼产品中的回波顶⾼度(⼩于云顶⾼度)。
33、垂直风廓线产品VWP⼨分析(⾼低空急流、垂直风切变、热⼒平流类型)是有⽤的。
34、中⽓旋是风暴尺度环流,它能由(切变尺度、持续时间尺度、垂直⽅向伸展厚度)来衡量。
北京气象预报业务技能试题2
第一届华北区域气象行业重要天气预报技能竞赛(北京)1、在天气报的“7wwW1W2”组中,“ww”电码编报为“87”,表示观测时有(小的阵性霰)。
2、在地面观测中,天气现象包括降水现象、(地面凝结现象)、视程障碍现象、雷电现象和其它现象。
在地面天气填图中,现在天气现象填图符号为“”,表示的天气现象是(观测前一小时内有雷暴,观测时有小雨)。
3、在地面天气填图中,云状的填图符号为“”,表示的云的名称是(积云性高积云)。
总云量填图符号为“”,表示的云量是( 9-10 )成。
4、在地面天气图上,分析等压线通过锋面时,必须有明显的折角,或为气旋性曲率的突然增加,且折角指向(高压 )一侧。
5、多普勒天气雷达主要主要应用领域(强对流天气的探测和预警)、(定量估测大范围降水)、(风场信息)和(改善高分辨率数值天气预报模式的初始场)。
6、预报一般性雨夹雪,实况为一般性雨夹雪或小雪时,评定小雪正确;实况为小雨时,评定小雨正确7、预警信号分为台风、暴雨、暴雪、寒潮、大风、沙尘暴、高温、干旱、雷电、冰雹、霜冻、大雾、霾、道路结冰等。
8、考虑相对涡度平流的作用,疏散槽未来将(加深 )9、因为在自由大气中实际风接近地转风,所以可以根据某站高空风随高度的转变,来确定冷暖平流。
假如某一时刻某站700hPA是西南风,500hPA是西风,那么此站500~700hPA层次上是(冷)平流。
10暴雨形成的主要条件是充分的水汽供应,强烈的上升运动,较长的持续时间。
11.冷窝结构的非对称性,决定了强对流天气大体是出现在冷窝的(东南)象限。
12.对流云系在卫星云图上的特征。
(1)结构型式。
对流云呈(细胞)状结构;飑线云系则呈云线或(云带)的分布型式;(2)云区范围。
对流云的尺度不大,常为孤立的云团或云带;(3)色调。
对流云亮度大,呈白色而光亮;(4)云系边缘特征。
未成熟的对流云边界清晰,但不整齐;发展成熟的对流云,其上风方边界很清楚,多呈(圆弧)状,而云的下风方边界则较为模糊,多呈纤维状沿(风向)分布。
卫星与雷达复习题
预报员试题/卫星与雷达;极轨卫星:。
轨道位置在空间几乎是固定的,高度800——1000千米,绕地球飞行,获取全球资料。
地球同步(或静止)卫星。
位于地球赤道上空,高度36000千米左右,与地球自转速度相同,在赤道上空静止不动,因此,也称地球同步轨道卫星。
太阳耀斑:。
在可见光图像上,水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现,这一现象称为太阳耀斑。
多普勒效应:指波源相对于观察者运动时,观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的,而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。
下击暴流:能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。
云线:带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。
阵风锋:雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。
雹暴云团以冰雹、大风天气为主的云团。
在云图中,“IR”“VIS”和“WV”分别代表:C.红外图、可见光图、水汽图红外云图的波长区间____。
B. 10.5至12.5um可见光云图的波长区间____。
C. 0.4至1.1um水汽云图的波长区间____。
A. 5.7至7.1um红外云图的色调取决于物体________________。
B.表面温度的高低白天在可见光图像上何处的云趋于更亮些:A.当面向太阳时;可见光云图的色调取决于物体________________。
A.对太阳光的反照率的大小水汽图的色调取决于物体________________。
C.水汽含量一般来说,在( )上,云顶高度越高,则温度越低,云的色调越白。
A. 红外图进行云识别时最主要因子包括:B.云识别时使用的图像种类;暗影和高亮度在下面那种情况可观测到?B.可见光图像上在红外云图上,有雪覆盖地区的色调要比周围无云地区更()一些。
C. 白冬半年的红外云图上,陆地的色调比海面()。
A.亮夏季的白天红外云图上,陆地的色调比海面()。
B.暗正常情况下,红外云图中的高、中、低云色调差别()。
A.明显夏季白天,红外云图上海岸线();到了夜间,海岸线()A.清楚,不清楚太阳耀斑只能在()云图上的水面区域上观测到。
兰大《卫星雷达气象学》22春平时作业二
《卫星雷达气象学》22春平时作业2-000011.卫星脱离太阳系进入银河系需要的速度是___。
选项A:第一宇宙速度选项B:第二宇宙速度选项C:第三宇宙速度选项D:逃逸速度参考答案:C2.地面发射一颗行星所需的最小速度是___。
选项A:第一宇宙速度选项B:第二宇宙速度选项C:第三宇宙速度选项D:第四宇宙速度参考答案:B3.在对流层的下部和上部间,风向不随高度而变化,这个特点属于___。
选项A:无涡度平流结构选项B:负涡度平流结构选项C:正涡度平流结构选项D:暖平流结构参考答案:A4.海浪回波属于___。
选项A:降水回波选项B:非降水回波选项C:非气象回波选项D:气象回波参考答案:C5.海浪回波属于选项A:降水回波选项B:非降水回波选项C:非气象回波选项D:气象回波参考答案:C6.表征雷达垂直方向充塞程度的垂直充塞系数与很多因子有关,但不包括以下的___项。
选项A:距离R选项B:波束水平宽度选项C:降水云体的顶高选项D:天线的仰角参考答案:B7.在水汽图上,一般与叶状云型的冷高云的头边界重合很好,但会延伸到云边界外面。
此边界常形成一个振幅很小的“S”形,而且在转折点另一侧会有不同的特征,以上描述的边界是___。
选项A:斜压叶状边界选项B:干涌边界选项C:底涌边界选项D:内边界参考答案:A8.源于热带环绕副热带高压西侧向北进入中纬度的天气系统,是一条相对暖而湿的气流,那么这股气流被称为___。
选项A:冷输送带选项B:暖输送带选项C:干气流选项D:湿气流参考答案:B9.一般出现与高空脊后槽前的急流具有的特征是___。
选项A:无涡度平流结构选项B:负涡度平流结构选项C:正涡度平流结构选项D:暖平流结构参考答案:C10.地面发射一颗行星所需的最小速度是()。
选项A:第一宇宙速度选项B:第二宇宙速度选项C:第三宇宙速度选项D:第四宇宙速度参考答案:B11.对于气象目标物而言,影响速度谱宽的主要因子包括___。
雷暴系统中闪电活动及其与雷达回波之间的关系
雷暴系统中闪电活动及其与雷达回波之间的关系雷暴系统中往往伴随着闪电的发生发展,雷暴出现时必有强烈的积雨云活动,往往有阵雨、冰雹、大风、龙卷风等伴生。
产生雷暴的积雨云称雷雨云.闪电頻率指示着雷暴的强弱,雷达回波强度达到一定强度后和闪电有很好的对应关系,回波越强闪电的密度越大.本文主要分析了2005年至2020年共16年间青藏高原、青藏高原东麓、中国东部地区以及中国境内海洋中雷暴的统计资料。
通过对四个区域雷暴的月变化、日变化的对比,确定不同下垫面条件下雷暴的差异。
通过分析闪电频率与雷达回波和极化修正温度的关系来判断闪电频率与对流强度的对应关系,为天气预报做出指示。
一、研究目的及范围雷暴(Thunderstorms)是伴有雷击和闪电的局地对流性天气,雷暴是一种中小尺度的强对流天气系统。
闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象(一般发生在积雨云中)。
雷达经由天线发射出去,遇到障碍物会有波形反射回来,成为雷达回波。
雷达回波强度"dBZ"可用来估算降雨和降雪强度及预测诸如冰雹、大风等灾害性天气出现的可能性。
一般地说,它的值越大降雨、降雪可能性越大,强度也越强,当它的值大于或等于40dBZ时,出现雷雨天气的可能性较大,当它的值在45dBZ或以上时,出现暴雨、冰雹、大风等强对流天气的可能性较大。
当然,判断具体出现什么天气出现时,除了回波强度(dBZ)外,还要综合考虑回波高度、回波的面积、回波移动的速度、方向以及演变情况等因素。
本文主要研究北20°~35°N,75~135°E从2005年至2020年共16年间雷暴中的闪电活动与雷达回波之间的关系从而反应出闪电与对流强度的关系,为判定降水提供依据。
二、数据来源1997 年发射升空的热带测雨卫星为研究热带地区全球尺度上和区域尺度上降水提供了重要手段。
TRMM 携带的测雨雷达能够提供降水系统的三维结构特征,与微波成像仪、可见光/红外辐射计以及闪电成像仪的联合观测进一步提高了对降水结构特征及对流特征的探测能力,为分析热带、副热带深对流系统的时空分布、三维结构特征以及对流属性提供了非常便利的条件。
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第39卷第4期2015年7月大气科学Chinese Journal of Atmospheric SciencesV ol. 39 No. 4Jul. 2015王志超,杨静,陆高鹏,等. 2015. 华北地区一次中尺度对流系统上方的Sprite放电现象及其对应的雷达回波和闪电特征 [J]. 大气科学, 39 (4): 839−848. Wang Zhichao, Yang Jing, Lu Gaopeng, et al. 2015. Sprites over a mesoscale convective system in North China and the corresponding characteristics of radar echo and lightning [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 39 (4): 839−848, doi:10.3878/j.issn.1006-9895.1412.14232.华北地区一次中尺度对流系统上方的Sprite放电现象及其对应的雷达回波和闪电特征王志超1, 2杨静1, 3陆高鹏1刘冬霞1王宇1, 2肖现2, 4郄秀书11中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室,北京1000292中国科学院大学,北京1000493南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京2100444中国气象局北京城市气象研究所,北京100089摘 要 利用低光度相机首次观测到了2013年7月31日华北地区一次中尺度对流系统(MCS)上空产生的中高层Sprite放电现象。
结合闪电定位、天气雷达等同步观测,对一次MCS诱发的Sprite的形态学特征及其对应的母体闪电和雷暴系统的雷达回波特征等进行了详细分析。
研究除发现了2例圆柱型、3例胡萝卜型和1例舞蹈型 Sprite外,还发现了2例发光主体发育不完全的Y字型Sprite。
估算的Sprite的底部平均高度低于61.8±3.5 km,顶部平均高度为84.3±6.8 km。
Sprite持续时间算术平均值为25.7±9.8 ms,几何平均值为24.4 ms。
Sprite的母体闪电均为正地闪,峰值电流在+62.5~+106.2 kA之间,算术平均值为+77.1±22.2 kA,是本次MCS所有正地闪平均峰值电流的1.4倍。
Sprite母体闪电的脉冲电荷矩变化(iCMC)在+475~+922 C km之间,几何平均值为+571.0 C km。
Sprite母体闪电发生在MCS雷达回波25~35 dB Z的层状云降水区,弱回波(<30 dB Z)面积的突然增加对Sprite的产生有重要指示作用。
Sprite易发生在MCS成熟—消散阶段正地闪比例(POP)显著增加的时段。
在本次MCS消散阶段中,有两个时间段可能有利于产生Sprite。
在Sprite集中发生时间段,北京闪电综合探测网(BLNET)探测到的正地闪比例为54.2%,正地闪连续电流比例70.24%,连续电流持续时间为58.17±50.31 ms,有利于Sprite的产生。
关键词红色精灵(red Sprite)中尺度对流系统正地闪电荷矩变化文章编号1006-9895(2015)04-0839-10 中图分类号 P427.3 文献标识码 Adoi:10.3878/j.issn.1006-9895.1412.14232Sprites over a Mesoscale Convective System in North China and the Corresponding Characteristics of Radar Echo and LightningWANG Zhichao1, 2, YANG Jing1, 3, LU Gaopeng1, LIU Dongxia1, WANG Yu1, 2,XIAO Xian2, 4 and QIE Xiushu11 Key Laboratory of Middle Atmosphere and Global Environment Observation, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences,Beijing 1000292 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 1000493 Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters, Nanjing University of Information Science & Technology,Nanjing 2100444 Institute of Urban Meteorology, China Meteorological Administration, Beijing 100089Abstract Sprites were observed over a mesoscale convective system (MCS) on 31 July 2013 in North China using a收稿日期 2014-07-25;网络预出版日期 2014-12-23资助项目国家重点基础研究发展计划(973计划)项目2014CB441405,中国科学院百人计划项目2013068作者简介王志超,男,1985年出生,博士研究生,主要从事大气电学方面的研究。
E-mail: wangzhichao@大 气 科 学Chinese Journal of Atmospheric Sciences39卷V ol. 39840low-light video camera. The characteristics of sprite morphology, sprite parent lightning, and the corresponding radar echo in the MCS were analyzed based on coordinated Beijing Lightning NETwork (BLNET) data and weather radar data.Among the eight sprites produced in this MCS, two were columnar sprites, three were carrot sprites, one was a dancing sprite, and two were wishbone sprites (underdeveloped carrot sprites). The estimated channel bottom of the sprites was lower than 61.8±3.5 km, and the channel top was at 84.3±6.8 km on average. The arithmetic mean (AM) and geometric mean (GM) of sprite duration were 25.7±9.8 ms and 32.7 ms, respectively. All of the parent lightning strokes of these sprites were positive cloud-to-ground (+CG) strokes, with an AM peak current of +77.1 kA, ranging from +62.5 kA to +106.2 kA, which was 1.4 times larger than that of the total +CGs in this MCS. The estimated GM value of impulse charge moment change was +571.0 C km, ranging from +475 to +922 C km. In this MCS, sprites were produced above the trailing stratiform region of the MCS, where the radar echo was between 25 and 35 dB Z, and the burst of weak radar echo (<30 dB Z) was a key indicator of sprite production. Sprites tended to be produced early in the dissipation stage of the MCS, with an increasing percentage of the +CG flash (POP) rate. During the dissipation stage of the MCS, there were actually two stages that tended to produce sprites with increasing POP rates. During the period of sprite production, BLNET detected a POP rate as high as 54.2%. Meanwhile, 70.24% of the +CG strokes contained continuing currents, with an AM value of 58.17±50.31 ms, making +CG strokes in this MCS favorable for sprite production.Keywords Red Sprite, Mesoscale convective system, Positive cloud-to-ground stroke, Charge moment change1 引言Sprite是发生在雷暴云上方的最常见的中高层大气放电现象,多发生于热带海洋和中低纬度地区,由于发生高度较高,地面观测中高层放电受到距离和视野等因素的限制,相对比较困难。