删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

面向资料同化的风廓线雷达风场特征分析及其质控方法

本站小编 Free考研考试/2022-01-02

摘要
摘要:以美国国家环境预报中心全球预报系统(National Centers for Environmental Prediction/Global Forecast System,NCEP/GFS)0.5°×0.5°分析场作为数值预报背景场,结合地面降水资料,面向资料同化分析了2017年1~12月逐日00时、06时、12时、18时(协调世界时)福建12部L波段风廓线雷达(其中CFL-03系列3部、CFL-06系列9部)水平风产品质量特征,并初步探讨了不同质量控制方案的影响差异。结果表明:(1)CFL-06系列雷达在水平风的最大探测高度、有效数据获取率和低层水平风质量等方面明显优于CFL-03系列;(2)相同系列的不同风廓线雷达探测水平风的数据获取率、有效探测高度、标准差、相关系数及偏差的垂直分布特征等存在极大差异,该差异与风廓线雷达所处的地理位置(沿海或内陆)、海拔高度等并无直接关系;(3)各雷达站探测u风速相对背景场存在明显系统性负偏差,小于背景场,不满足资料同化对背景场的无偏需求,资料同化时需进行偏差订正;v风则相对较好;(4)降水对风廓线雷达探测影响较大,有降水时数据获取率在中低层有所减小,但在中高层则大幅提高;uv风标准差在中低层有所增加,而在中高层v风标准差有所增加,u风标准差则大幅降低;(5)针对不同风廓线雷达,提出了不同高可信度区间和不同有效探测高度两种质量控制方案,并与固定有效探测高度方案进行了对比,结果表明,这两种质量控制方案皆具有明显优势。不同高可信度区间方案的质量控制效果更为显著,不同雷达站水平测风数据得到更加充分和有效识别,既减少了雷达资料不必要损失,又可将质量差的数据进一步剔除;该方案在有降水情形下也有较好效果。
关键词:风廓线雷达/
水平风产品/
特征分析/
质量控制
Abstract:With the 0.5°×0.5° analysis fields of the National Centers for Environmental Prediction/Global Forecast System (NCEP/GFS) as the numerical forecast background and using surface precipitation data aimed at data assimilation, in this study, we first analyzed the quality of wind products from 12 L-band wind-profiler radars in Fujian Province, including three CFL-03 radars and nine CFL-06 radars obtained at 0000 UTC, 0600 UTC, 1200 UTC, and 1800 UTC from January to December 2017. Then, we considered different quality control (QC) schemes and their effects. The results indicate that: (1) Winds detected by CFL-06 radars are obviously better than those by CFL-03 radars with respect to the maximum detection height, effective data availability, and horizontal wind quality at low levels. (2) Great differences exist in the horizontal winds detected by different wind-profiler radars in same series, including data availability, effective detection height, and the vertical distributions of the standard deviation, correlation coefficients, and bias. These differences have no direct relationship with the geographical locations of the wind-profiler radars, i.e., coastal area or inland, or their heights above sea level. (3) Wind-profiler radar products have obvious systematic negative biases relative to the GFS u-wind field, that is, the u winds detected by wind-profiler radars are lower than the GFS background field. This does not meet the no-bias requirement for data assimilation, so bias corrections are necessary in the data assimilation process. In contrast, the v-wind data are relatively better than u-wind data. (4) Precipitation has a great impact on the detection capability of wind-profiler radars. On precipitation days, the data availability is decreased in the middle-low levels but greatly enhanced in the middle-high levels. The standard deviations of u and v winds both increase in the middle-low levels, whereas the standard deviation of the v winds increase and those of u winds greatly decrease in the middle-high levels. (5) Two QC schemes, i.e., a scheme using different high-confidence ranges and a scheme using different effective detection heights are introduced to different wind-profiler radars to compare their results with those of the fixed effective detection height scheme. The results show that the two QC schemes both have obvious advantages. The QC effect of the different high-confidence range scheme is much more obvious, with the horizontal wind data of different radars more fully and effectively identified. This scheme reduces unnecessary loss of radar data, eliminates poor quality data, and achieves good results regarding the precipitation conditions.
Key words:Wind profiler radar/
Horizontal wind product/
Characteristic analysis/
Quality control



PDF全文下载地址:

http://www.iapjournals.ac.cn/dqkx/article/exportPdf?id=689fdbc2-3a19-4f6c-8470-6952e8a9f32c
相关话题/方案 数据 质量 环境 系统

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 一次新疆伊犁河谷特大暴雨过程的环境场及不稳定条件分析
    摘要摘要:伊犁河谷是新疆地区暴雨多发且暴雨强度最强的地区。本文以该地区的一次特大暴雨过程为例,利用观测资料以及WRF高分辨率数值模拟结果对该次暴雨过程的环流背景及不稳定条件进行了分析。结果表明:(1)此次降水过程发生在对流层高层南亚高压“双体型”,中层中高纬度“两脊一槽”以及两个中亚低涡发展移动的环 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 水平相关模型的性质及其在GRAPES三维变分系统中的应用
    摘要摘要:在变分资料同化中背景误差水平相关模型不仅决定着观测信息传播到格点空间的远近,而且影响着频谱空间中不同尺度上的分析增量信息的多少。本文比较高斯(Gauss)、二阶自回归(Soar)以及尺度叠加高斯模型(Supergauss)在时空域随着空间距离和在频谱域随着不同尺度分布的特点,阐述三种相关模 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于多源陆面通量数据相融合的新资料及其在中国夏季风影响过渡区的应用
    摘要摘要:夏季风影响过渡区是陆面能量交换与区域气候相互作用显著的热点区域。然而,目前缺乏适用于该区域的高精度长期通量数据集,这限制了陆面水热交换与气候相互作用的研究。如何融合目前已有的多源通量资料进行重构建以及应用显得十分必要。本研究综合包括中国北方协同观测试验和中国通量网的多种下垫面通量观测以及多 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于骨架的线状对流系统客观量化识别算法研究
    摘要摘要:本文将计算机图形学骨架概念应用到气象学领域,发展了回波图像预处理、骨架修剪处理以及长宽比量化处理技术,该方法能自动识别出雷达回波拼图中符合气象学标准的线状对流系统(quasi-linearconvectivesystems,QLCSs)。首先结合2016年黄淮地区一次双QLCSs过程给出了 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 集合变分混合同化方案在快速循环同化系统中的应用研究
    摘要摘要:基于北京市气象局快速循环同化系统RMAPS-ST以及对流尺度集合预报系统RMAPS-EN,构建了En-3DVAR集合变分混合同化系统,将该系统应用到业务快速循环同化系统中并进行试验,分别在冷启动与循环启动环境下对比了混合同化系统(Hybrid)与三维变分(3DVAR)的同化预报效果。获得的 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 边界层参数化方案对“莫兰蒂”台风(1614)登陆阶段影响的数值模拟研究
    摘要摘要:利用中尺度数值模式WRFv3.8中的YSU、MYJ、QNSE、ACM2、UW、GBM、Boulac七种不同边界层参数化方案,采用高分辨率(1.33km)数值试验的方法研究了不同边界层方案对模拟台风“莫兰蒂”(1614)登陆减弱阶段的移动路径、强度、结构、降水量、近地层有关物理量场分布等方面 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 非均匀分层下的二阶精度垂直差分方案及其在GRAPES模式中的应用
    摘要摘要:在非均匀分层下,目前GRAPES(Global/RegionalAssimilationandPredictionSystem)模式中使用的垂直差分方案只能达到一阶精度。本文设计了一种适用于非均匀分层的二阶精度垂直差分方案,并将它应用于改进GRAPES模式动力框架的垂直离散化过程。一维廓线 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于机载Ka波段云雷达和粒子测量系统同步观测的积层混合云对流泡特征
    摘要摘要:利用机载Ka波段云雷达(AirborneKa-BandPrecipitationCloudRadar,KPR)和粒子测量系统(DropletMeasurementTechnologies,DMT),分析了2018年4月22日黄淮气旋背景系统下积层混合云中对流泡的动力和微物理特征。首先,对K ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 往返式探空观测资料的质量控制及不确定性分析
    摘要摘要:为了推动新型探测资料在数值预报模式中的应用,本文进行了往返式探空资料同化应用前重要的基础性研究工作。基于国内首次往返式探空观测资料,首先建立了面向业务化应用的往返式探空资料质量控制方案,通过对比和分析质量控制前后观测样本的统计特征,论证了质量控制方案的合理性,质量控制后探测要素抽样分布更为 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 高低频系统相互作用对Rossby波破碎过程的影响
    摘要摘要:利用美国国家环境预报中心和能源部(NCEP/DOE)的逐日再分析资料(NCEP-DOEAMIP-Ⅱ),对2010年12月20日发生在北太平洋一次典型的反气旋式波破碎(AWB)事件进行研究,分析了波破碎过程中等熵位涡场的演变特征,揭示了波破碎过程中高频扰动以及低频信号的逐日演变特征,并对20 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02