气象站接近预测的想法和方法
时间:2019-03-25 06:16:32 来源:临江农业网 作者:匿名


气象站接近预测的想法和方法

作者:未知

摘要:本文采用雷达,卫星云图,自动站等监测数据进行分析。前向预测主要基于监测。外推法是补充的,外推法只适合在半小时内使用。通过雷达与实时分析的对比,结果表明,中尺度对流系统发生强对流,最严重的是强风暴。雷达反射率因子的大小与强对流天气的强度正相关。反射率越大,强烈的天气越强。近距离预报应该是:(1)实时监测和数值预报的组合。 (2)多种检测方法和数值预测模式的组合。

关键词:雷达;自动站;强对流;

首先是中尺度对流系统

1.中尺度对流系统分类

强对流天气的背景是复杂的,深大的环流背景是产生和触发中尺度系统的重要因素。由于生命历史较短和对流系统的快速变化,临近预报主要基于监测,辅以外推。

(1)对流单体。水平刻度为2至20 km,生命历史约为30分钟。 r尺度对流强度有限,主要基于当地的矿井淋浴。

(2)强对流风暴。水平刻度为20至200 km,生命历史为3至5小时。与对流单体相比,β尺度强对流风暴具有较大的水平尺度,持续时间长,对流发展较多。它们可以产生多单体风暴,超级细胞和squ线,具有最严重的危害。

(3)对流复合体。水平刻度为200至2000公里,生命历史超过8小时。 α尺度对流复合体具有最大的水平尺度和最长的持续时间,这是由短期强降水和大范围的暴雨引起的。

2.对流的三个基本条件

(1)必要条件:静态不稳定。分层不稳定,对流有效势能CAPE或K指数常用于分析不稳定能量。

(2)充分条件:初始对流的触发条件。中尺度对流系统中对流的触发机制包括地面冷锋,干线,海陆风锋,边界层会聚线和地形会聚。

(3)维护和开发条件:一,垂直风切变。在弱垂直风切变的情况下,只有强风暴,即脉冲风暴,强雷暴和冰雹以及弱龙卷风;中等或强烈的垂直风切变,有利于对流风暴的加强和发展。二是预测策略

近距离预报基于监测。监测内容包括雷达,云图,自动站,闪电定位和风廓线等,涉及多个学科和多个领域。雷达具有高分辨率,直观回声和采集数据的优点。它也是临近预报和警告的首选监测数据。

1.多普勒雷达雷达获得更多数据,例如基本反射率,垂直液态水含量,回波顶部高度和冰雹指数。最常见的是基本反射率(由下面的CR表示)。

2.可能强烈的对流风暴。强对流风暴有多个单体风暴,超级单体风暴和squ线。在S波段雷达中发生三体散射,表明风暴中存在冰雹。扭曲或弓形回波容易出现雷暴。

(1)三体散射。冰雹和雷暴多风的环境相似,冰雹水汽条件和垂直风切变高于雷暴风。从每年的3月到4月,这是江西冰雹的可能时期。在一定的循环背景下组合反射率CR>

60cbz的强回声,0-6km的垂直风切变>

20m/s和0℃的高度在3500m和4000m之间,-20℃的温度约为6500m,这有利于冰雹的形成。分析了多普勒雷达PUP中的冰雹指数和冰雹跟踪信息。

(2)飑线或弓型回声。雷暴是强风,风速极窄,风速极高,为17m/s或更高,雷暴期间伴有强对流天气。

下图显示了squ线天气过程,其反射率为55-60 cbz。强烈的回声在16点影响伊春市,从西南向东北移动,于23:34移至玉山。强烈的回声持续了七个多小时。该地区北部发生了大范围的雷暴和短期强降水。其中,雷暴和大风发生在18个市县,最高峰为28m/s。在短期强降水中,有68个站点30-50mm/h,5个站点50-80mm/h山洪暴发。

该地区北部的雷达弓回声和现场监测于2018年5月18日,20:24-21:48

3.卫星云图。卫星图像有两种类型:极轨卫星和地球静止卫星。地球静止气象卫星具有较高的时间分辨率,适用于短期预报。强对流发生在e的雨云中。最强的积雨云云顶是最冷的,无论是红外云图像,可见光或水汽云图像,颜色是最白的。成熟的积雨云更大,结构更密集,更密集。红外云图上的云顶亮度TBB值可以反映对流云发展的高度,可用于预测强对流天气。

4.自动站信息。自动站检测数据,时间分辨率一次/分钟。作用:1)确定天气系统是否通过气象要素的变化进行过渡。 2)利用风向风速加密数据,确定收敛线和触发条件。自动站数据的时间和空间分辨率非常高,但空间密度不均匀,受地面状态,海拔等的影响,数据是局部的,有代表性的。

5.闪电定位系统。雷电定位系统及时获取雷电信息,雷击区域和未来影响区域,未来雷电强度,能量和可能的灾害,并显示正负闪光。通常,正闪光强度强于负闪光,强闪电主要发生在正闪光区域。

6.风廓线雷达。风廓线雷达提供基于风电场的各种数据产品。风向变为高海拔的温暖平流,风向与高度反转为冷平流。对流层上层和下层对流层上下层的不稳定分层有利于对流发育。

三是即将到来的预测方法

1.外推法。短期预测方法主要基于模型数值预测,即时预测方法主要基于外推。外推法仅适用于半小时内使用,外推法的准确度较低。接近度预测有两种组合:1)实时监控和数值预测的组合。 2)多种检测方法和中尺度数值模型的组合。

2.模型数值预测。数值预测产品的分辨率为3小时/时,广泛用于预测实践。常用的数值预测诊断产品有:EC精细网络,NCEP和GRAPES,主要涵盖功率,热量,水蒸气和强对流等参数。

第四,结论

对流发展的基本条件是静态不稳定性,对流触发条件,垂直风切变和水汽条件。

2.即将到来的预测策略基于实时监控,并辅以推断。原因是中尺度对流系统寿命短,突发性强,回波强度变化快,短期预测精度低。基本反射率与强对流天气正相关。反射率越大,强烈的天气越强。 squ线或弓形回波是雷暴大风的重要特征; S波段雷达具有三体散射,表明风暴中有大冰雹。

临近预报的方法是外推法。外推方法仅适用于接近半小时。可以根据雷达回波中心的移动方向,移动速度和天气条件进行综合分析,并进行临近预报。及时发布天气预警信号和良好的天气服务。

引用:

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[2]陈秋平,陈启川,刘锦秀,等。基于卫星和雷达资料的强对流天气预报预警系统[J]。气象科技,2011,39(5):1-6。