产生地面大风的华南强对流系统中小尺度精细结构和演变的相控阵天气雷达观测研究
批准号:
41675023
项目类别:
面上项目
资助金额:
79.0 万元
负责人:
刘黎平
依托单位:
学科分类:
D0509.大气观测、遥感和探测技术与方法
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
崔哲虎、炎利军、杨正玮、黄先香、麦雪湖、吴翀、郑佳锋、邵世卿、黄浩
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中文摘要
产生地面大风(包括龙卷和下击暴流)的超级单体、飑线等对流系统尺度小、突发性强、监测和预警难度大,高时空分辨率的雷达观测和相关研究有助于提高大风的预警能力,减小造成的财产损失和人员伤亡。本项目利用X波段相控阵天气雷达,结合业务X波段双线偏振雷达网和稠密的地面观测系统,对华南地区产生地面大风的超级单体、飑线系统的精细结构和演变过程进行综合观测,希望能够捕捉到龙卷、下击暴流过程数据;利用小于1分钟时间间隔的雷达数据,开展对流系统内部动力、微物理特征综合研究,分析中气旋、中层辐合和急流、上升和下沉气流等细微结构、演变过程,分析龙卷和地面大风产生的先兆,探讨高时空分辨率的相控阵天气雷达在龙卷预警中的应用方法。项目目标是建立华南强对流天气精细结构综合观测数据集,形成对强对流中小尺度结构和演变的综合观测方法,提高对强对流系统精细结构和演变的认识水平,给出龙卷、下击暴流等类型的地面大风预警的先兆特征。
英文摘要
The convective systems such as supercell and squall line, which can generate damaging winds (including tornado and downburst), are in small scales and may evolve rapidly. Therefore it is difficult to watch, forecast and warn. The high-resolution radar observation and relevant research about thunderstorms can strengthen the damaging wind warning ability and minimize the loss. In this project, the field experiment on fine structures and evolutions of severe convective systems will be conducted in South China with X band phased-array Doppler radar, operational X band polarization radar network and automatic meteorological observing stations. We will examine the dynamical and microphysical process in convective systems, e.g. mesocyclone, mid-tropospheric convergence, jet flow, updraft and downdrafts. The high temporal–resolution phased-array radar data are used for understanding of rapidly evolving features and warning of tornadoes. The objects of this project are to produce the database of high temporal–resolution radar data for severs convective systems in South China, improve the understanding of finer-scale structures and evolving features, propose radar precursor signatures for warning tornado and downburst.
产生地面大风(包括龙卷和下击暴流)的超级单体、飑线等对流系统尺度小、突发性强、监测和预警难度大,高时空分辨率的雷达观测和相关研究有助于提高大风的预警能力,减小造成的财产损失和人员伤亡。快速扫描能力的相控阵天气雷达和双线偏振雷达是探测和分析超级单体、飑线强对流系统内部结构及演变,提高龙卷的识别和预警能力的重要技术。本项目利用X波段相控阵天气雷达和C波段双线偏振雷达,结合业务观测双线偏振雷达和稠密的地面观测,与2017-2020年在华南开展了产生龙卷的超级单体和飑线系统对流云系综合观测,经过质量控制形成了包括4次龙卷过程和12次强对流过程数据集;建立了相控阵天气雷达观测龙卷方法、相控阵天气雷达数据质量控制和一致性分析方法;双线偏振雷达相态识别技术、双多普勒雷达风场反演技术在强对流和龙卷过程分析中得到应用,利用外场试验观测数据分析了对流系统三维风场、粒子相态和中气旋等精细结构、演变过程,阐明了相控阵天气雷达探测强对流精细结构的能力和预警龙卷的能力;总结出了龙卷和龙卷母体对流系统的雷达回波宏观特征参数,如中气旋、龙卷涡旋特征的强度和高度的阈值、低层的勾状回波和入流缺口等预警指标,进行了龙卷预警试验。该成果对相控阵天气雷达技术在龙卷观测中的应用,提高龙卷等大风灾害的预警能力有重要意义。
期刊论文列表
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专利列表
Advance in Chinese dual polarization and Phase array weather radars: observational analysis of a supercell in southern China
中国双偏振和相控阵天气雷达的进展:中国南方超级电池的观测分析
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Journal of Atmospheric and Oceanic Technology
影响因子:2.2
作者:Wu Chong;Liu Liping
通讯作者:Liu Liping
DOI:--
发表时间:2019
期刊:气象
影响因子:--
作者:于明慧;刘黎平
通讯作者:刘黎平
DOI:--
发表时间:2020
期刊:气象科技
影响因子:--
作者:黄先香;伍志方
通讯作者:伍志方
Validation of a Multilag Estimator on NJU-CPOL and a Hybrid Approach for Improving Polarimetric Radar Data Quality
NJU-CPOL 上多重滞后估计器的验证和提高偏振雷达数据质量的混合方法,
DOI:10.3390/rs12010180
发表时间:2020-01
期刊:Remote Sensing
影响因子:5
作者:Shao Shiqing;Zhao Kun;Chen Haonan;Chen Jianjun;Huang Hao
通讯作者:Huang Hao
Statistics-based Optimization of the Polarimetric Radar Hydrometeor Classification Algorithm and Its Application for a Squall Line in Southern China
基于统计的偏振雷达水凝物分类算法优化及其在华南飑线的应用
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Advances in Atmospheric Sciences
影响因子:5.8
作者:Wu Chong;Liu Liing
通讯作者:Liu Liing
高密度X波段和S波段天气雷达组网方法及强降水和大风临近预报关键技术研究
- 批准号:U2142210
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:266万元
- 批准年份:2021
- 负责人:刘黎平
- 依托单位:
Ka/Ku双波段云雷达多普勒功率谱的观测分析及空气上升速度和雨滴谱反演方法研究
- 批准号:41875036
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:68.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:刘黎平
- 依托单位:
青藏高原对流云和降水宏微观参数反演方法和统计分析
- 批准号:91337103
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:120.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:刘黎平
- 依托单位:
强对流过程中小尺度系统的相控阵天气雷达观测和分析
- 批准号:41175038
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:75.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:刘黎平
- 依托单位:
毫米波多普勒偏振雷达探测云能力和反演云参数方法的初步研究
- 批准号:40775021
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:38.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:刘黎平
- 依托单位:
用双多普勒天气雷达研究新疆主要降水系统的中尺度动力和热力特征
- 批准号:40375008
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:32.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:刘黎平
- 依托单位:
国内基金
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