基于组网天气雷达台风回波强度及风场三维结构探讨

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摘要：本论文研究基于中国气象科学研究院灾害天气国家实验室自主研发的新一代天气雷达基数据三维拼图系统(CinradMosaic),利用该系统的产品对比了单雷达与组网雷达探测台风的特点,并其优劣;了利用回波强度台风定位的一种方法,台风个例检验该方法是可行的并具有较好的精度;分析了“黑格比”台风的结构特征,一个反映台风对称性的参量,并分析其与“黑格比”台风移动路径的关系;拼图系统的格点反射率与能将多部雷达径向速度组网反演三维风场的两步变分法分析了“天鹅”台风的三维风场结构特点。其主要结果如下:1)台风实例,对单站雷达与多站组网雷达产品的对其探测能力了对比分析,组网雷达在一定上填补静锥区和距离单雷达站较远的低层区,因此组网雷达相对于单站雷达具有空间更多的回波的能力,但组网雷达在融合多站的同时也平滑了一些较小回波结构特征。2)基于组网产品(三维格点反射率与组合反射率)定位台风中心的一种方法——法,该方法的实例定位结果,以气象台发布的台风中心为标准,其平均绝对误差在15km以内;将该定位方法与利用径向速度定位台风中心的距离速度方法对台风“黑格比”与台风“天鹅”的定位结果做了比较,并两种方法的优缺点:距离速度法主要受到探测距离和处理速度模糊及风场的非对称性限制,它对台风具有较好的对称环流可以较好地确定台风中心位置;法主要依赖于眼区及周围具有较为典型台风的完整回波结构,但可以避免处理速度模糊的问题并具有较好的观测范围。对于实际观测到的台风存在各种各样特点,与理想台风模型存在差异,利用算法定位台风中心受到一些限制,在实际业务中应该人工定位,实行人机交互的方式来确定台风的中心位置本科毕业论文致谢。3)基于组网产品(组合反射率和回波顶高)一个反应台风对称性的变量(D ),并分析了该变量在“黑格比”台风登陆中的变化特点:基于组合反射率的最大不对称方向与准对称方向的方位角呈逆时针旋转;基于回波顶高的最大不对称方向与准对称方向的方位角都呈顺时针方向旋转毕业论文指导记录。4)利用去速度模糊的多部天气雷达径向速度由两步变分法组网反演了“天鹅”台风的三维环流结构,经过对反演结果的检验该反演结果具有较好的可信度。其风场特征主要有:在4km上,等距离圈上的平均切向风速随台风中心的距离增加而增加,并且在最大切向速度圈半径内接近Rankine涡旋模型线性增加,最大风圈之外增加变得,而平均径向速度随距离中心距离的增加变化不,维持在零附近;拟合4km上最大平均切向风速周期为2p正弦函数,其风场是非对称的,且非对称波数为1;径向分量并不是在低层入流气流,在高层也并不是出流气流论文 范文。关键词：三维拼图系统论文组网产品论文台风定位论文台风结构论文两步变分法论文
摘要4-6
Abstract6-10
章 绪论10-17

1.1 选题和目的10-11

1.2 天气雷达在研究台风的应用11-13

1.2.1 天气雷达在台风定位中的应用11-12

1.2.2 天气雷达在台风结构分析的应用12-13

1.3 天气雷达风场反演研究进展13-15

1.4 论文结构与研究内容15-17

章 组网天气雷达对台风的探测能力分析17-28

2.1 引言17

2.2 CinradMosaic 系统技术介绍17-21

2.1 基数据质量控制17-18

2.2 球坐标下的基数据三维格点化18-20

2.3 拼图方法20-21

2.3 组网产品介绍21-22

2.4 组网与单雷达对台风个例观测对比分析22-26

2.4.1 对比22-23

2.4.2 垂直对比23-26

2.5 小结26-28

章 组网天气雷达定位台风中心28-49

3.1 引言28

3.2 方法介绍28-31

3.

2.1 预处理28-29

3.

2.2 方法原理29-31

3.3 “黑格比”台风定位结果及分析31-45

3.1 组网雷达及台风“黑格比”概况31-32

3.2 定位结果比较分析32-45

3.3.

2.1 基于三维格点反射率因子定位结果分析32-40

3.3.

2.2 基于组合反射率因子定位分析40-43

3.3.

2.3 与速度定位比较43-45

3.4 “天鹅”台风定位结果45-48

3.5 小结48-49

章 利用组网产品分析“黑格比”台风结构49-64

4.1 引言49

4.2 分析及分析方法49-51

4.

2.1 分析49-50

4.

2.2 分析方法50-51

4.3 组网产品分析51-60
4.

3.1 CR 特征分析53-55

4.

3.2 ET 特征分析55-60

4.4 利用法确定“黑格比”中心来讨论其特征60-62

4.5 小结62-64

第五章 基于组网天气雷达的“天鹅”台风风场结构分析64-78

5.1 引言64

5.2 反演方法64-66

5.3 “天鹅”台风风场结构66-76

5.

3.1 “天鹅”概况66

5.

3.2 反演及区域66-67

5.

3.3 反演结果及分析67-76

5.

3.1 反演结果检验67-69

5.

3.2 风场结构69-70

5.

3.3 与对称台风模型比较70-73

5.

3.4 垂直结构73-76

5.4 小结与讨论76-78
第六章 总结与讨论78-80

6.1 全文概况78

6.2 主要78-79

6.3 论文中存在的主要问题79

6.4 展望79-80

参考文献80-85
致谢85-86
附录Ⅰ86-87
个人简介87