C波段雷达反射率资料的同化与数值模拟
C波段双线偏振雷达反射率因子的衰减订正及对降雨估测精度的改进
２４６．
ＨＵＡＮＧ Ｘｉｎｇｙｏｕ，ＺＨＡＮＧ Ｌｅｉ，ＬＵ Ｘｕｎ，ｅｔ ａ１．Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃ－ｂａｎｄ ｄｕａｌ—ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｄａｒ ｒｅｆ ｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔ０ｒ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃ
—
ｃｕｒａｃｙ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ，
关键词 ｃ波段双线偏振雷达 ；衰减订正；降雨估测 分 类号 ：Ｐ４１２．２５ ｄｏｉ：１０．３９６９／２０１７ｊｍｓ．００４７ 文献标 识码 ：Ａ
Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃ－ｂａｎｄ ｄｕａｌ－ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｄａｒ ｒｅｆ ｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｍ ｐｒｏｖｅｍ ｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍ ａｔｉｏｎ
２０１８，３８（２）：２３７—２４６．
Ｃ 波 段 双 线 偏 振 雷 达 反 射 率 因 子 的 衰 减 订 正
及 对 降 雨 估 测 精 度 的 改 进
雷达资料同化对2015年台风彩虹数值模拟改进
雷达资料同化对2015年台风彩虹数值模拟改进雷达资料同化对2015年台风彩虹数值模拟改进近年来，随着气象科学的快速发展，数值模拟已成为预测台风路径和强度变化的重要工具。
然而，由于模式的参数化方案等一系列的限制，数值模拟在预测台风过程中仍存在一定的误差。
为了提高数值模拟的准确性和可靠性，雷达资料同化成为了一种有效的方法。
雷达资料同化是通过将观测数据与模式进行融合，以修正模式的初始场和参数化方案，从而改进数值模拟结果的方法。
在2015年台风彩虹的数值模拟中，通过引入雷达资料同化技术，对模式进行改进，取得了一定的成果。
雷达资料同化的核心是数据融合过程。
首先，需要获取观测数据。
雷达是一种能够实时获取台风内部结构和降水情况的重要工具，它能够提供具有高空间分辨率和时间分辨率的观测数据。
这些数据可以帮助我们了解台风内部的动力学过程和降水分布，为改进数值模拟提供重要依据。
在以往的研究中，传统的台风数值模拟往往以同化中心的观测数据为主。
然而，这种方法存在着一定的局限性。
因此，本次研究中我们采用了多普勒雷达的数据来进行同化，以提高数值模拟的准确性和可靠性。
多普勒雷达是一种能够提供台风内部风场信息的观测工具，其具有高时间分辨率和高空间分辨率的特点，能够有效地观测到台风的风速和风向变化。
在数据融合过程中，需要借助于数值模型来进行观测数据的分析和同化过程。
数值模型能够模拟台风的动力学过程，通过与观测数据进行比较和校正，可以得到更准确的初始场和参数化方案。
在本次研究中，我们使用了WRF（WeatherResearch and Forecasting）模型作为数值模拟工具，结合雷达资料进行同化，并针对其参数进行了优化。
通过与传统的模式结果进行对比分析，我们发现，在引入雷达资料同化后，对2015年台风彩虹进行数值模拟的结果得到了明显的改进。
首先，模拟的路径和强度更加接近实际观测结果。
同时，在模拟降水分布时，与观测结果相比，改进后的数值模拟更能准确地反映台风内部结构和降水分布情况。
雷达资料同化对暴雨预报影响的数值模拟研究
雷达资料同化对暴雨预报影响的数值模拟研究杨艳蓉;曾明剑【期刊名称】《气象科学》【年(卷),期】2012(032)002【摘要】以CAPS研发的最新版ARPS模式为基础,利用其数据同化系统ADAS对南京多普勒雷达资料进行同化,模拟2009年6月5日江苏地区的一次暴雨过程,进行了不同的微物理方案设计以及何时同化雷达资料的敏感性实验研究.研究发现:(1)格距较小且不使用积云对流参数化的情况下,选择warm rain或Schultz微物理过程的模拟结果差别不大,且与实况较为相符,但选择ice微物理方案时,会造成1h内的降水量突增百倍；(2)在参数一致的情况下,模拟研究时段前3、2、1h分别同化,可以得到部分主要降水区域；但同化预报的时间越短,降水模拟的中尺度信息越明显,对降水量的控制也越好；(3)依据以上结论,在暴雨发生最初的1h内进行每6 min一次的时间循环同化,然后积分2h,可以得到较为精细的云内气象要素场分布,预报的结果与实况最接近.%Based on the newest version of ARPS from CAPS and its data assimilation system ADAS , one rainstorm procedure in Jiangsu province is simulated by Doppler radar data assimilation on June 5, 2009 in Nanjing. Sensitive experiments of different microphysics procedure and different time interval during which radar data assimilation is processed can provide examples for simulation and forecast in this area. The results indicate as follows. (1) In the case of no convective parameterization for smaller grid scale, warm rain and Schultz microphysics procedures are consistent with each other, and both areconsistent with the observations. While for ice microphysics procedure, rainfall increased by several hundred times during first one hour after integration began. (2) In the case of the same parameters, main rainfall area can be simulated by choosing assimilation time of 3, 2, 1 h ahead of 09:00UTC respectively. And the shorter forecast period, the more accurate results of meso-scale information, and the better control of rainfall value. ( 3 ) By means of what is studied above, first one hour cycling assimilation with 6 minutes interval is used to simulate rainstorm procedure, after 2 h integration, intra-cloud detailed meso-scale elemental fields are obtained, and forecasted results are more closer to observations.【总页数】8页(P145-152)【作者】杨艳蓉;曾明剑【作者单位】南京林业大学森林资源与环境学院,南京210037;南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,南京210044;江苏省气象科学研究所,南京210008【正文语种】中文【中图分类】P458.121.1【相关文献】1.基于NLS-4DVar方法的雷达资料同化及其在暴雨预报中的应用 [J], 张斌;田向军;张立凤;孙建华2.云迹风资料同化对暴雨预报影响的数值模拟 [J], 周兵;徐海明;吴国雄;何金海3.多普勒雷达资料同化对暴雨预报的影响 [J], 马晓华;屈丽玮;张雅斌4.雷达和卫星资料同化在一次华南暴雨预报中的应用 [J], 张少婷; 王东海; 于星; 陈权亮; 丁伟钰5.MWHS/FY-3资料同化在四川盆地暴雨预报中的应用研究 [J], 蒋璐西; 陈科艺; 陈林琳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
C波段雷达快速循环同化技术在宁夏降水天气预报中的应用
C波段雷达快速循环同化技术在宁夏降水天气预报中的应用杨侃; 郭建茂; 冯双磊; 毛璐; 纪晓玲; 杨银; 马金仁【期刊名称】《《科学技术与工程》》【年(卷),期】2019(019)022【总页数】7页(P44-50)【关键词】天气研究预报(WRF); C波段雷达; 资料同化; 检验评估【作者】杨侃; 郭建茂; 冯双磊; 毛璐; 纪晓玲; 杨银; 马金仁【作者单位】南京信息工程大学南京210044; 中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室; 宁夏气象台银川 750002; 中国电力科学研究院有限公司新能源与储能运行控制国家重点实验室北京 100192【正文语种】中文【中图分类】P444随着社会生产力发展和社会不断进步,公众对气象预报的时空精细化、预报要素的多样化、预报结果的定量化以及预报的时效性和提前量等提出了更高、更迫切的需求,尤其是近年来灾害性天气频发,给国民经济、农业生产和人民生活带来极大影响和重大损失,提升短时临近天气预报准确率和精细化水平迫在眉睫。
国内外学者针对各类强对流天气的发生背景、生命史演变及预报预警关键技术等方面开展了研究[1—3],总结了相应预报指标,取得了很多值得借鉴的经验。
在宁夏发生的诸多强对流天气中,局地暴雨最为频繁,由其引起的山洪、泥石流、山体滑坡等次生灾害十分严重,且近年来宁夏贺兰山沿山的极端强降水天气呈现增多的趋势,屡次突破历史降水极值。
如何提升短时临近降水天气预报预警技术,是宁夏气象工作者多年来致力于研究的方向。
纪晓玲等[4]及陈豫英等[5]总结出宁夏强降水落区的主要影响系统及概念模型；李艳春等[6]研究表明非地转湿Q矢量与强降水有良好的对应关系,其散度负值区可以作为预报降水落区的重要指标；纪晓玲等[7]和徐阳春等[8]通过研究提炼出多普勒雷达在宁夏强对流天气预报预警中的定量预报指标；胡文东等[9]利用非线性方法建立反演宁夏大气相对湿度场的数学模型,反演湿度场经过变分同化与质量控制后,对突发强降水过程的预报能力明显提高。
雷达资料同化实习报告
雷达资料同化实习报告一、实习背景及目的本次实习是在我国某气象研究所进行的，实习期间，我主要参与了雷达资料同化的工作。
雷达资料同化是指将雷达观测资料与气象数值模式相结合，通过一定的算法将雷达数据融入数值模式中，从而提高模式的预报精度和准确性。
本次实习的目的是深入了解雷达资料同化的原理和方法，掌握雷达资料同化的实际操作技能，并为今后的气象研究工作打下基础。
二、实习内容与过程1. 实习前的准备在实习开始前，导师为我讲解了雷达资料同化的基本原理和概念，介绍了实习所使用的雷达资料同化系统及相关的气象数值模式。
此外，我还学习了雷达资料的基本处理方法，如反射率因子、径向风等数据的预处理。
2. 实习内容实习期间，我主要进行了以下几个方面的工作：（1）雷达资料的预处理：根据实习所提供的雷达数据，进行数据质量控制、插值、格点化等预处理工作，以满足同化系统的需求。
（2）雷达资料同化系统的配置与运行：根据实习要求，配置雷达资料同化系统，包括同化模块、数值模式、观测资料等。
然后，运行同化系统，将雷达资料融入数值模式中。
（3）同化效果的评估：通过对比同化前后的数值模式预报场，评估雷达资料同化对预报精度的提高。
（4）敏感性试验：针对同化参数和同化方法进行敏感性试验，找出最优的同化方案。
3. 实习成果与分析经过实习，我取得了以下成果：（1）成功地将雷达资料同化到了气象数值模式中，提高了模式的预报精度。
（2）掌握了雷达资料同化的基本方法和操作技能，为今后的研究工作奠定了基础。
（3）进行了敏感性试验，找到了最优的同化方案，为实际应用提供了参考。
通过对实习成果的分析，我认识到雷达资料同化在气象预报和研究中的重要性。
通过将雷达观测资料与数值模式相结合，可以有效地提高预报精度和准确性，为气象灾害预警和气候变化研究提供有力支持。
三、实习总结本次实习让我对雷达资料同化有了更深入的了解，从原理到实际操作，我都取得了很大的收获。
通过实习，我认识到雷达资料同化在气象预报和研究中的重要性，同时也感受到了气象工作的挑战与乐趣。
雷达同化资料实习报告
雷达同化资料实习报告一、实习背景及目的近年来，随着雷达技术的不断发展，雷达资料同化在气象、环境等领域得到了广泛的应用。
为了提高雷达同化技术在实际应用中的精度，本次实习旨在通过实践操作，掌握雷达资料同化基本原理和方法，并探讨其在天气预报中的应用效果。
二、实习内容与过程1. 学习雷达资料同化基本原理在实习的第一阶段，通过查阅相关文献和资料，学习了雷达资料同化的基本原理。
主要包括以下几个方面：（1）雷达资料的获取：通过雷达遥感技术，可以获取到大气中的反射率、径向风等参数。
（2）同化方法：将雷达资料引入到数值天气预报模式中，通过优化算法调整模式的初始场和预报场，以提高预报准确性。
（3）误差处理：考虑雷达资料本身存在的误差，以及模式与观测之间的差异，采用误差协方差矩阵来描述这些误差。
2. 雷达资料同化技术在天气预报中的应用在实习的第二阶段，以某次降水过程为例，利用雷达资料同化技术进行天气预报。
具体步骤如下：（1）建立数值预报模型：采用WRF（Weather Research and Forecasting）模型，设置合理的预报区域和网格分辨率。
（2）进行控制试验：不进行雷达资料同化，仅利用模型自身的预报能力进行降水模拟。
（3）雷达资料同化试验：将雷达反射率因子和径向风资料引入到WRF-3DVAR（三维变分同化系统）中，进行同化处理。
（4）对比分析：对比控制试验和同化试验的降水预报结果，分析雷达资料同化对天气预报的改进效果。
3. 实习成果与分析通过实习，得出以下结论：（1）雷达资料同化技术能够有效提高降水预报的准确性，尤其是在降水强度和落区方面。
（2）在同化过程中，同时考虑反射率因子和径向风资料的效果优于单独同化其中一种资料。
（3）提高雷达资料同化的频率，可以进一步改善预报效果。
三、实习总结通过本次实习，我对雷达资料同化技术有了更深入的了解，掌握了雷达资料同化的基本原理和应用方法。
同时，也认识到雷达资料同化在天气预报中的重要作用。
C波段雷达反射率因子衰减订正的软件设计
ｃ波段雷达反射率因子衰减订正的软件设计
◆ 郑晓庆
摘要：雷达探测到的回波强度既与 目标物 自 身情况有关，又与它们之间的大气情况有关。当使用
波长较 短 的ｃ波段 天 气雷达探 测强 降水 区时 ，衰减作 用 可能造成 雷达反 射 率 因子 数据偏 小 ，从 而影 响 雷达定 量降水估 测 的精 度 。 因此 ，必须对 雷达反射 率 因子ｚ 进行 衰减订 正处理 。 本 文根据 雷达 方程 和ｋ — Ｚ 关系 得 出雷达反射 率 因子 的逐 库订 正算 法。逐库 订正 法就是 沿着每 个径 向按 顺序依 次往 外推 ，对各 距 离库进行 衰减 订正 。通过软件 设计 实现 衰减订 正算 法 ，并将 订正前后 的 数 据显 示 出来。结 果表 明 ：经 衰减订 正后反射 率值 明显增 大 。 当订正 到某种程 度 时 ，会 出现订正过 度 问题 ，这就是逐 库 订正 法在 衰减 订正 问题 中 固有 的 “ 不稳 定”特 征 引起 的 ，虽然 不能解 决这种 “ 不稳 定特征 ” ，但 对提 高订 正计 算效 率、防止过 量订 正溢 出是有 效的 。 关 键词 ：Ｃ波段 雷达 ；雷达反射 率 因子 ；衰 减订正 ；逐库 法
史 万 里
引 言
天 气雷 达是进 行大 气 、云雾及 降水 物理研 究 的重要 手段 之 一 。 由于 较短 波长 的天气 雷 达具 有体 积小 、机动 性灵 好 、
Ｚ Ｍ 为雷 达反 射率 因子 的测量 值 （ 即雷达 回波 强度 ） 。由
（ ２ － １ ） 和 （ ２ — ２ ） 式 显然可得
二 、衰减订正逐库订正算法
逐库 订正 法 是沿 径 向依 次外推对 各库 进行 衰减订正 ，
C波段雷达反射率资料的同化与数值模拟
C波段雷达反射率资料的同化与数值模拟李平;解以扬;李英华;官莉;温焰军【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2013(041)003【摘要】利用ARPS模式(Advanced Regional Prediction System)的资料分析系统ADAS(ARPS Data Analysis System),以NCEP GFS资料为背景场对我国西北地区CINRAD-CB CC型雷达反射率资料进行同化试验研究,并借助于WRF(Weather Research and Forecasting Model)模式,对发生在黄河河套及河北地区的一次天气过程进行个例模拟试验.不同模拟方案模拟结果的对比分析和短时预报检验表明:①C波段雷达反射率资料的引入与S波段雷达反射率资料在空间覆盖上构成互补,与卫星、地面等资料的云综合分析能够分析出与实况更为接近的降水场和垂直结构信息；②同化了C波段雷达反射率资料的试验方案在模拟回波系统演变上优于未同化的,但由于模拟低层暖湿条件不足,系统逐渐衰弱与实况不符；③对比实况降水发现,区域C波段雷达反射率资料的同化对短时降水预报效果有一定改善.%By using ADAS (ARPS Data Analysis System) and NCEP GFS dataas the background field,an assimilation experiment is conducted on CBCC Doppler radar reflectivity in Northwest China,and by means of WRF (Weather Research and Forecasting Model),a weather process occurred around the Hetao region of Yellow River and Hebei Province is simulated.The contrast between the experiment results using different simulation schemes and the forecasting verification show that:(1) the introducing of the CBand radar reflectivity data is complementary in spacewith the S-Band radar data,and the rainfall field and vertical structure information given by the complex cloud analysis scheme with satellite and surface observation data are closer to reality.(2) The scheme with C-Band radar reflectivity assimilated is superior to the unassimilated for the simulation of the reflectivity echoes,but the simulated system is gradually ebbed because of the inadequate water supply,which is different from reality.(3) The contrast between different assimilation schemes with the real precipitation indicates that the assimilated reflectivities improved the short-time precipitation forecast.【总页数】10页(P506-515)【作者】李平;解以扬;李英华;官莉;温焰军【作者单位】南京信息工程大学大气物理学院,南京210044;解放军95915部队气象台,静海301606;天津市气象科学研究所,天津300074;天津市气象科学研究所,天津300074;南京信息工程大学大气物理学院,南京210044;解放军95915部队气象台,静海301606【正文语种】中文【相关文献】1.天气雷达反射率资料订正前后在ARPS模式中的同化试验对比 [J], 张晗昀;王振会;楚志刚;杨艳蓉;张蕾2.雷达反射率资料的三维变分同化研究 [J], 范水勇;王洪利;陈敏;高华3.多普勒天气雷达反射率资料的三维变分同化试验 [J], WANG Man;LI Huahong;SUN Jihua;XU Hongxiong;ZHANG Jinwen;FU Rui4.同化雷达反射率资料对一次飑线过程的模拟研究 [J], 郑淋淋;邱学兴;钱磊5.雷达反射率三维拼图观测资料在北方区域数值模式预报系统中的同化应用研究[J], 何静;陈敏;仲跻芹;洪晓媛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
雷达同化资料实习报告
一、实习背景随着气象事业的快速发展，数值天气预报技术得到了广泛应用。
数值天气预报的精度和准确性在很大程度上取决于初始场的质量。
雷达同化技术作为一种有效的数据同化方法，能够提高数值天气预报的精度。
为了更好地掌握雷达同化技术，提高自身的实际操作能力，我参加了雷达同化资料实习。
二、实习目的1. 了解雷达同化技术的原理和方法；2. 掌握雷达同化资料的处理流程；3. 提高数值天气预报的精度；4. 增强团队协作能力。
三、实习内容1. 雷达同化技术原理雷达同化技术是将雷达观测数据与数值模式相结合，通过优化算法将雷达数据同化到数值模式中，提高数值天气预报的精度。
雷达同化主要包括以下步骤：（1）雷达数据处理：对雷达数据进行质量控制、预处理和格式转换等，确保数据的质量和可用性；（2）背景场准备：根据雷达观测时间，生成数值模式的背景场；（3）同化算法：采用优化算法，如三维度方差同化（3DVAR）等，将雷达数据同化到背景场中；（4）同化结果分析：对同化结果进行分析，评估同化效果。
2. 雷达同化资料处理流程（1）数据获取：从气象数据共享平台下载雷达观测数据；（2）数据预处理：对雷达数据进行质量控制、预处理和格式转换等；（3）背景场准备：根据雷达观测时间，生成数值模式的背景场；（4）同化算法实现：采用3DVAR算法，将雷达数据同化到背景场中；（5）同化结果分析：对同化结果进行分析，评估同化效果。
3. 雷达同化效果评估通过对雷达同化前后数值天气预报结果的分析，评估雷达同化效果。
主要评估指标包括：（1）降水预报：对比雷达同化前后降水预报的预报误差，评估雷达同化对降水预报的影响；（2）温度预报：对比雷达同化前后温度预报的预报误差，评估雷达同化对温度预报的影响；（3）风向风速预报：对比雷达同化前后风向风速预报的预报误差，评估雷达同化对风向风速预报的影响。
四、实习成果1. 掌握了雷达同化技术的原理和方法；2. 熟练掌握了雷达同化资料的处理流程；3. 通过雷达同化提高了数值天气预报的精度；4. 增强了团队协作能力。
C波段雷达资料同化对GRAPES中尺度数值模式短临降水预报的影响
C波段雷达资料同化对GRAPES中尺度数值模式短临降水预报的影响C波段雷达是一种常用于气象观测和预测的仪器，利用雷达波束的反射与散射特性对大气中的降水进行探测。
而GRAPES中尺度数值模式是国家气象中心开发的一种大气数值模式，用于对中尺度天气系统进行模拟和预报。
本文旨在探讨C波段雷达资料同化对GRAPES中尺度数值模式短临降水预报的影响。
C波段雷达资料同化是指将C波段雷达得到的降水观测数据与数值模式的预报结果进行融合，通过数值优化算法调整模式的初值和参数，从而改进模式的降水预报能力。
同化技术已经成为现代气象预报的重要手段之一，能够有效提高数值模式的预报准确性和实用性。
首先，C波段雷达资料同化可以提供高时空分辨率的降水观测数据，使得模式在初始场和边界条件上得到有效的修正。
由于雷达观测数据对降水的探测具有高灵敏度和高空间分辨率的特点，可以更好地识别和描述降水的空间和时间分布特征。
将这些观测数据与数值模式进行同化，能够更真实地反映大气动力学和热力学过程，提高降水的模拟和预报精度。
其次，C波段雷达资料同化可以提供大气湿度字段的观测资料，从而改善模式在湿度预报方面的不足。
湿度是降水发生和发展的重要因素之一，对中尺度数值模式的短临降水预报具有重要影响。
通过同化C波段雷达观测数据，可以更精确地刻画湿度场的空间和时间分布，提高模式对降水的准确度。
另外，C波段雷达资料同化还对模式参数的优化提供了参考。
雷达观测数据能够提供不同高度的大气动力学变量和微物理参数，可以用于评估和调整数值模式中与降水相关的参数。
通过针对性的参数调整，可以提高数值模式在降水过程中的模拟效果。
总之，针对GRAPES中尺度数值模式的短临降水预报，C波段雷达资料同化具有重要的应用价值。
通过同化雷达观测数据，可以修正模式的初始场和边界条件，提高模式对降水的模拟和预报能力。
同化还可以改善模式在湿度预报方面的不足，并优化数值模式中与降水相关的参数。
这些改进措施将有效提高短临降水预报的准确性和实用性，为气象预报人员提供更精确的天气预报信息。
多普勒天气雷达资料分析及同化在暴雨中尺度天气系统数值模拟中的应用研究
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C波段双线偏振多普勒雷达资料质量分析
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第３卷 第４ ０ 期 ２ １ 年 １ 月 ０１ ２
暴 雨灾 害
Ｔｏ Ｒ Ｒ ＥＮ ＴＩ ＡＬ Ｒ Ａ Ｉ ＡＮ Ｄ Ｄ Ｉ ＡＳ Ｎ Ｓ ＴＥＲ Ｓ
Ｖ０Ｊ ． ｌ ３０ Ｎｏ４ Ｄｅ ２ １ ｃ． ０ｌ
基于雷达资料同化的江西一次暴雨过程的数值模拟试验
基于雷达资料同化的江西一次暴雨过程的数值模拟试验薛谌彬;吴静;肖安;唐春燕;洪浩源【摘要】采用WRF中尺度模式及其三维变分同化系统WRF-3DVAR，对2014年5月24—25日发生在萍乡、宜春地区一次大暴雨天气过程进行了雷达资料直接同化敏感性试验，并对同化结果和模式降水预报进行了对比分析。
结果表明：1）雷达资料的同化能有效改善初始场中风场、湿度场和热力场的量值大小及空间分布，使其包含更多的中尺度系统信息。
其中，雷达反射率因子的同化对大气湿度场和温度场的影响较大，而雷达径向速度的同化作用主要是调整大气风场。
2）短时降水预报方面，雷达反射率因子的同化对0—12 h短时降水预报的量值影响较大，而径向速度的同化对降水预报的落区影响较大，两者同时的同化对降水预报效果较好。
3）雷达资料的同化对较长时间（6—12 h）的降水预报仍有较好效果。
%Based on the mesoscale model WRF and its three dime nsional variational assimilation system WRF-3DVAR , some sensitivity experiments were carried out to analysis the improvement of model precipitation forecast by directly assimilating Doppler radar reflectivity and radial velocity data to a heavy rainfall case occurred in Pingxiang and Yichun areas on May 24 , 2014. The results showed that:1) assimilation of radar data can effectively improve the magnitude and spatial distribution of the initial field in termsof atmospheric wind, humidity and thermal fields due to more mesoscale information included. Assimilation of radar reflectivity had a greater impact on the atmospheric humidity and temperature fields , while assimilation of radar radial velocity majorly adjusted the atmospheric wind field. 2) for the short-time (0—12 h) precipitation forecast, assimilation of radar reflectivityplayed an important role in the precipitation amount forecast, while assimilating radar radial velocity influenced on the distribution of the rainfall. And the accumulated precipitation was forecasted with better rainfall pattern when radar reflectivity and radial velocity data were assimilated into the model at the same time. 3) The rainfall forecast of 6—12 h can be improved by assimilating radar data.【期刊名称】《气象与减灾研究》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】9页(P16-24)【关键词】资料同化;多普勒雷达;WRF模式;大暴雨【作者】薛谌彬;吴静;肖安;唐春燕;洪浩源【作者单位】江西省气象台，江西南昌 330096;江西省气象台，江西南昌330096;江西省气象台，江西南昌 330096;江西省气象台，江西南昌 330096;江西省气象学会秘书处，江西南昌 330096【正文语种】中文【中图分类】P426.6对中尺度数值模式而言，中尺度系统信息的获取和分析至关重要，是提高中尺度数值预报准确率的关键因素之一。
多普勒天气雷达反射率资料的三维变分同化试验
多普勒天气雷达反射率资料的三维变分同化试验WANG Man;LI Huahong;SUN Jihua;XU Hongxiong;ZHANG Jinwen;FU Rui【期刊名称】《高原山地气象研究》【年(卷),期】2018(038)004【摘要】基于美国新一代数值预报模式WRF(The Weather Research and Forecasting)及其3DVAR(Three-Dimensional Variation-al)同化系统,采用3DVAR直接同化雷达反射率资料,对2010年10月8日发生在云南省的暴雨过程进行三维变分同化和数值模拟试验.考察了采用不同水平分辨率和垂直层次的雷达反射率进入同化系统对暴雨预报带来的影响.结果表明:同化雷达资料相对无同化任何资料,雨带位置南移,更接近实况降水.同化不同水平分辨率的雷达反射率资料,其中水平分辨率为0.1度的反射率资料同化后,模拟的降水相对其他方案更接近实况.垂直方向上选取3500 m和6000 m高度的资料,对整个降水带位置和降水强度影响较大.在此个例中选取垂直层次在1000m,2000m,3000m,3500m,4000m,5000m,7000m,8000m的雷达反射率资料,模式模拟的降水更接近实况.【总页数】5页(P22-26)【作者】WANG Man;LI Huahong;SUN Jihua;XU Hongxiong;ZHANG Jinwen;FU Rui【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】P435【相关文献】1.应用多普勒天气雷达资料对四川“7·3”暴雨的变分同化试验 [J], 杨银;朱克云;张杰;戴昌明2.三维变分同化机载雷达资料对飓风预报的影响研究--2012年Isaac试验 [J], 陆续;马旭林;王旭光3.雷达反射率资料的三维变分同化研究 [J], 范水勇;王洪利;陈敏;高华4.基于雷达反射率反演降水率的一维+三维变分同化研究及试验 [J], 张诚忠;薛纪善;张林;万齐林5.应用多普勒天气雷达资料对四川“7·3”暴雨的变分同化试验 [J], 杨银; 朱克云; 张杰; 戴昌明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
C波段雷达资料同化对GRAPES中尺度数值模式短临降水预报的影响
C波段雷达资料同化对GRAPES中尺度数值模式短临降水预报的影响齐大鹏;杨静;李彦霖;周明飞;朱文达【期刊名称】《中低纬山地气象》【年(卷),期】2022(46)3【摘要】将C波段雷达资料用LAPS模式的云分析系统进行反演,并采用Nudging技术将反演得到的云微物理场引入GRAPES中尺度数值模式,结合1次强降水天气过程的模拟实验,研究了C波段雷达资料同化对GRAPES中尺度数值模式短临降水预报的影响。
结果表明:(1)雷达资料同化能够改进中尺度模式的降水预报,模式前6 h的降水预报相关系数和不同等级降水TS评分都有提高,同时降水峰值提前了1 h,有助于缓解模式spin-up问题。
(2)模式降水预报的改进效果主要由强降水贡献,最大改进效果集中在4~6 h。
(3)同化雷达资料后25 mm以上强降水预报站数比更接近实况,落区偏差幅度更小,降水落区和强度向实况方向得到调整。
(4)10 mm以下弱降水在吸收雷达资料后,站数比相较于控制预报,比实况增加更多,落区偏差幅度增大,存在预报过量的问题。
弱降水预报过量主要集中在4~6 h,而前3 h对降水预报的改进有积极作用。
【总页数】7页(P25-31)【作者】齐大鹏;杨静;李彦霖;周明飞;朱文达【作者单位】贵州省气象台【正文语种】中文【中图分类】TN957.525【相关文献】1.GRAPES-3Dvar雷达资料直接同化对江淮暴雨数值预报影响的分析研究2.基于雷达资料四维变分同化及云模式的中尺度对流系统数值临近预报试验3.GRAPES 非静力数值预报模式的三维变分资料同化系统的发展4.用多普勒雷达资料调整GRAPES 模式云参数对短临预报的影响5.雷达资料快速更新四维变分同化中增加地面资料同化对强对流临近数值预报的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
C波段雷达在新疆区域数值预报系统中的应用初探
C波段雷达在新疆区域数值预报系统中的应用初探马秀梅;欧登格力;辛渝;尹金方【期刊名称】《沙漠与绿洲气象》【年(卷),期】2015(9)6【摘要】基于新疆区域数值预报系统(Desert Oasis Gobi Rapid Analysis Forecast System,下称DOGRAFS),开展了同化C波段雷达资料对2010年10月6日发生在新疆的一次强降水过程预报结果影响的试验分析.试验设计包括不同化任何资料、同化常规资料、同化雷达反射率因子、同化雷达径向风、同时同化反射率因子和径向风5组试验,重点分析了雷达资料同化对此次天气过程降水、温度以及风速模拟效果的影响.结果表明:(1)同化雷达径向风和同时同化径向风和反射率因子相对于其他3组试验,对降水预报的TS和ETs评分更高;(2)相对于其他3组试验,同化雷达径向风和同时同化径向风和反射率因子对模式垂直方向上的温度、风速预报偏差具有一定的改善效果;(3)对于地面2m温度和10 m风速而言,同化常规观测资料比其他4组试验预报的平均偏差和均方根误差更小;其它4组试验误差相当,差别不明显,表明同化雷达对近地面层温度和风的影响不明显.本研究旨在探索C波段雷达观测资料在新疆区域数值预报系统中的适用性,为今后雷达观测资料在业务系统中的应用提供参考.【总页数】8页(P19-26)【作者】马秀梅;欧登格力;辛渝;尹金方【作者单位】中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,新疆乌鲁木齐830002;中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,新疆乌鲁木齐830002;中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,新疆乌鲁木齐830002;中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,新疆乌鲁木齐830002;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】P456.7【相关文献】1.雷达径向风观测在华北区域数值预报系统中的实时三维变分同化应用试验 [J], 陈敏;陈明轩;范水勇2.雷达反射率三维拼图观测资料在北方区域数值模式预报系统中的同化应用研究[J], 何静;陈敏;仲跻芹;洪晓媛3.长三角区域空气质量数值预报系统及其在重大活动保障中的应用 [J], 王茜; 黄蕊珠; 肖宇4.新疆C波段多普勒雷达地物回波识别方法应用研究 [J], 刘军建;琚陈相;买买提艾力·买买提依明;范水勇;安大维5.区域泥石流短临预报及其应用--基于多普勒天气雷达技术的预报系统 [J], 张京红;韦方强;邓波;曾文芹;顾林康因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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加合 理 ， 但 是 由于 使用 资 料 广 泛 、 算法透明、 便 于改 进、 计 算速 度快 、 分 析 场 与 观测 实 况 接 近等 特 点 ， 更 适 于实 时 业 务 应 用 。Ａ ＤＡＳ是 ＡＲ Ｐ ｓ模 式 资 料 前
处理 同化 系统 ， 引进 Ｌ ＡＰ Ｓ资料 融 合 思 路 ， 并 对 雷 达 和卫 星等非 常规 资料 中云 观测信 息 的应用进 行 了 开拓 和发 展 。Ｈｕ和 Ｘ ｕ ｅ ＿ ４ 通 过 ３次 龙 卷 过 程 的 预
ｈ的降水范 围 、 强 度 和 降水 中心 的预 报 。王 瑾 等 。 ｌ
以 ＡＲ Ｐ Ｓ ３ ＤＶＡＲ 和 复 杂 云 分 析 模 块 为 研 究 平 台 ， 分析 了 Ｃ Ｉ ＮＲ ＡＤ — Ｃ Ｄ 雷 达 反 射 率 因 子 资 料 对 云 微
超级 单体 进行 ２ ｈ预报 的能 力 ， 能 较 好 地 捕 捉 到 超 级 单 体 的特 征 。另外 Ｘ ｕ ｅ 等＿ ５ 利用 ＡＤ ＡＳ同化 系
实验 室开 发 的 Ｉ ＡＰＳ （ Ｌｏ ｃ ａ ｌ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
ＡＲＰ Ｓ模 式 ， 改善了 ６ ｈ的 降水 预 报 。杨 艳 蓉 等 Ｊ
利用 ＡＤ ＡＳ系统 研 究 了 同化 雷 达 反射 率 因 子 和 径
“ 云娜” 的移 动路径 、 强 度变 化 及 台 风暴 雨 的雨 量 和 分 布 。 盛 春 岩 等 用 ＡＤＡＳ将 雷 达 资 料 用 于
国 内外 对多 普勒 雷达 资料 同化应用 已有一定 研
究进 展 ， ３ ＤＶＡＲ、 ４ ＤＶＡＲ、 Ｅｎ ＫＦ 及 Ｌ ＡＰ Ｓ 、 ＡＤＡＳ
等ｌ １ 同化方法 的发展 应 用 为雷 达 资 料 同化 提供 了 技术 支撑 。其 中， 由美 国大 气 海洋 管 理 局 预报 系统
Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， 局地分 析预 报 系统 ） ， 采用 的是 多 源 资料 非 绝热 初始 化技 术 ， 虽然 在 理 论 上 没有 比变 分 同化 更
向风 资料在 改进模 式 初 始 场 和 预 报结 果 中的 作用 ，
认 为对 预 报 均 有 所 改 进 。祝 婷 等 改 进 了 ＡＤ Ａｓ
第４ １ 卷 第 ３期
２ ０ １ ３年 ６月
气
象
科
技
Ｖｏ１ ． ４１， Ｎｏ ．３
Ｍ ＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＳＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨ ＮＯＩ ０ＧＹ
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ３
Ｃ波段雷达反射率资料的同化 与数值模 拟
李平 。 解 以扬 李 英 华 官莉 温焰 军。
统， 将 ＷＳ Ｒ 一 ８ ８ Ｄ 多普 勒雷 达 数 据 用 于 初 始 场 调 整
物理 量场 的 同化 问题 及雷达 资料 质量 控制 对 同化 的 影响， 表 明雷达 反射 率 资 料 的 同化 在 强 对 流风 暴 的
关键 词 ＡＤ ＡＳ 云 分 析 物 理 初 值 化 云 水 混 合 比
引 言
和 云分 析 ， 能 减 少 ＡＲ Ｐ Ｓ模 式 的 ｓ ｐ ｉ ｎ — ｕ ｐ时 间 。国
内余 贞 寿等 将 温州 新一代 多普 勒天 气雷 达数 据 中 的基本反 射 率 和径 向 风 速 通 过 ＡＤ ＡＳ引进 ＡＲＰ Ｓ 模式形成新的初值和边值 ， 成 功再 现 ０ ４ １ ４号 台 风
（ １南京 信 息 工 程 大学 大气 物 理 学 院 ， 南京 ２ １ ０ ０ ４ ４ ；２天 津 市 气 象 科 学 研 究 所 ， 天津 ３ ０ ０ ０ ７ ４ ３解 放 军 ９ ５ ９ １ ５ 部 队气 象 台 ，静 海 ３ ０ １ ６ ０ ６ ）
摘 要 利 用 ＡＲ Ｐ Ｓ模式 （ Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｒｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ） 的 资 料 分 析 系统 Ａ ＤＡｓ （ ＡＲ Ｐ Ｓ Ｄａ ｔ ａ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ Ｓ ｙ ｓ — ｔ ｅ ｎ） ｒ ， 以Ｎ Ｃ Ｅ Ｐ ＧＦ Ｓ资料 为背 景 场 对 我 国西 北 地 区 Ｃ Ｉ ＮＲ ＡＤ － Ｃ Ｂ ＼ Ｃ Ｃ型 雷 达 反 射 率 资 料 进 行 同 化 试 验 研 究 ， 并 借 助于 ＷＲ Ｆ （ Ｗｅ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｍｏ ｄ ｅ １ ） 模式 ， 对 发 生 在 黄 河 河 套 及 河 北 地 区 的 一 次 天 气 过 程 进 行 个 例 模 拟 试 验 。不 同 模 拟 方 案 模 拟 结 果 的 对 比分 析 和 短 时 预 报 检验 表 明 ： ① Ｃ 波 段 雷 达 反 射 率 资 料 的 引 入 与 ｓ波 段 雷达反射率资料在空间覆盖上构成互补 ， 与卫 星 、 地 面 等 资 料 的 云 综 合 分 析 能 够 分 析 出 与 实 况 更 为 接 近 的 降 水 场 和垂 直 结 构 信 息 ； ② 同 化 了 ｃ波 段 雷 达 反 射 率 资 料 的 试验 方 案 在 模 拟 回 波 系 统 演 变 上 优 于 未 同化 的 ， 但 由于 模 拟 低层暖湿条件不足 ， 系 统逐 渐 衰 弱 与 实况 不 符 ； ③ 对 比实 况 降 水 发 现 ， 区域 ｃ波 段 雷 达 反 射 率 资 料 的 同 化 对 短 时 降 水预报效果有一定改善 。
报 试 验 结 果 表 明 ＡＲ Ｐ Ｓ模 式 及 其 同 化 系 统 具 有 对
的雷达 同化 方法 ， 将 多普勒雷 达 １ ４个仰 角 的原始 径 向风 和反射 率资 料进 行 同化 并 应用 于 Ａ ＲＰ Ｓ模 式 ，
起 到消除“ ｓ ｐ ｉ ｎ — ｕ ｐ ” 副作 用 的效果 ， 并 改善了 ０ ～１ ２