《基於三維雷達數據的京津地區對流風暴研究》是依託中國海洋大學，由韓雷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於三維雷達數據的京津地區對流風暴研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：韓雷
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
利用2003-2007年暖季天津塘沽雷達的高解析度資料，使用三維風暴自動識別和追蹤方法，從雷達氣象學的角度研究京津地區對流風暴的統計分布特徵。研究內容包括：.(1).風暴基本屬性(特別是風暴的三維屬性)、地理位置的統計研究。包括風暴初生時刻頂高的統計，風暴初生位置與地形的關係，VIL的分布特徵，高重心風暴即雹暴的統計特徵，首都機場附近風暴的發生頻率和移動路徑等。.(2).針對不同的天氣系統，分析風暴的統計特徵。如在東北冷渦，低渦暖切變和西風帶低槽等不同的天氣系統下，風暴的體積、頂高、移動路徑、速度、生命史等分布規律的差異。.(3). 風暴合併的統計分析。包括合併常發生的天氣背景，與地形的關係，合併後風暴體積、頂高等重要參數的變化規律等。.本研究不僅有助於從雷達氣象學的角度，在理論上充實對京津地區強對流天氣的氣候特徵認識，也可以在套用上為京津地區的臨近預報業務提供科學依據。
結題摘要
該項目進行了三個部分的研究，分別是基於長時間序列雷達數據的對流風暴基本屬性和地理位置相關的統計研究，針對不同的天氣系統風暴的統計特徵研究，以及結合雷達和衛星數據的對流風暴初生的預警方法研究。 在對流風暴的統計研究部分，使用2008-2013年5-8月份都卜勒雷達資料，使用客觀的風暴自動識別和追蹤算法進行CI的識別，共得到38877個CI。分析了不同地形、天氣系統及地表覆蓋類型對CI的影響。CI的地理空間分布表明，沿200米高輪廓線周圍發生CI的次數最為密集。這表明從山區到平原的過度地帶更容易觸發對流。從午後到凌晨，CI的高發區域具有逐漸從山區移動到平原，最後到渤海的趨勢。而對風暴單體而言，其在初生時的運動方向，卻趨於向東北方向運動。在四種主要的天氣系統中，蒙古冷渦具有最高的CI發生頻率，而槽後型產生CI最少。在地表覆蓋的影響上，城市類的地表最易發生對流，其次是森林地表。 在結合雷達和衛星數據的對流風暴初生的預警方法研究部分，基於MTSAT衛星數據和天津雷達數據，在Mecikalski等人提出的八個指標計分統計方法的基礎上，對京津地區的一次強對流天氣過程的初生進行預警試驗，並根據試驗結果修改了部分指標的閾值。試驗表明，經過閾值的適當修改，該方法可以有效地對京津地區的強對流初生提前30分鐘進行預警。另外，使用主成分分析（PCA）方法，驗證了八個指標中的每一個指標對於預警CI都有重要的作用。
