2015年7月浙江2次强对流天气过程对比分析

利用高时空分辨率观测资料、多普勒、风廓线雷达资料和数值预报产品对2015年浙江2次强对流天气进行对比诊断分析. 这2次过程差异显著,分别是较大范围短时暴雨和冰雹大风过程.短时暴雨发生在西风槽与位于日本的台风对峙形势下,中低层有低涡切变线,水汽条件好,中尺度云团不断原地生成并滞留;冰雹大风过程发生在副高边缘,东风波西移形势下,0 ℃层高度适宜,风垂直切变弱,风廓线雷达低层水平风速增大. 但两者也有共同点,从风廓线雷达的探测数据看,高度及垂直风速均可以较好地体现降水的开始和结束. 因此,强对流天气预报中,天气形势、雷达资料和物理量场对区分不同类别强对流天气具有较好的指示意义.     

2012年7月发生于浙南山地的短飑线过程研究

山区强对流天气的发生条件十分复杂.选取2012年7月5日发生在浙江南部山区的一次短飑线天气过程,分析加密自动站、多普勒雷达和FY2E的TBB资料,并借助数值模拟手段,研究山地强对流天气发生发展的条件.利用自动站资料、叠加雷达和TBB资料,进行地面中尺度分析,对地面散度场特征进行了统计和分类,分析与山地强对流发生发展的关系,揭示山地强对流发生发展的前期特征.结果表明,来自东面海洋的东南气流易于在迎风坡前形成中尺度辐合区,这些低层辐合区是触发对流的有利条件.流场的辐合往往在回波单体出现前20min就已经存在.地面辐合线可造成低云的出现.中尺度山地触发了山地附近对流并沿着山地出现的辐合点和辐合线排列发展,最终形成中尺度的飑线,产生强对流天气.     

利用平均距离谱法抑制线性调频雷达射频干扰

基于单一载频的射频干扰(RFI)在线性调频雷达中的表现形式,利用平均距离谱法获得了RFI的多普勒分布谱图．提出了利用时频分析精确地确定干扰分布位置的方法,利用去相关及时频滤波滤除了RFI的影响．经过模拟及实测数据的检验,表明基于该模型的上述方法可有效解决线性调频雷达的RFI抑制问题．     

新型电离层斜向返回探测系统接收机设计

设计了基于VXI总线的中频数字化短波雷达接收机，用于相位编码脉冲压缩雷达体制的新型电离层斜向返回探测系统．采用了真对数放大器和16位AD变换器实现大动态范围，正交数字双通道零中频匹配滤波处理信号，内置可闭锁接收机的高速电子开关．试验表明，真对数放大器能有效改善接收机动态范围；对比原系统使用过的VX13250接收机性能指标，证明新接收机适合新一代系统探测需要．收发隔离和闭锁功能良好、结构紧凑、全软件操作控制．     

船载S波段海浪遥测雷达走航观测方法

根据微波雷达测浪的基本原理,提出了一种船载S波段海浪遥测雷达走航观测方法.利用将舰船坐标系转换到地球坐标系的坐标转移矩阵对舰船的姿态进行校准,得到校准后的雷达天线的方位角和仰角,结合划分网格的方式确定了在一段时间内雷达天线的公共照射区域,实现了对船载雷达姿态校准后初步的信号处理.运用舰船的姿态角特点和海情与舰船姿态角中的横滚角和俯仰角的关系设定了仿真条件,给出了姿态校准和查找公共照射区域的仿真结果.仿真结果表明舰船姿态的变化引起了雷达天线方位角和仰角的变化,并显示雷达天线在一段时间内公共照射区域的大小与舰船速度和海情有关.     

2014年台州“3.19”冰雹强对流天气过程分析

利用常规和非常规观测资料,对浙江省台州地区2014年3月19日冰雹等强对流天气过程进行了分析.研究发现：（1）冬末春初,前倾槽、地面弱冷空气东移南下的环流形势有利于强对流天气的形成;（2）台州地区高温高湿、不稳定层结、地形抬升及较强的垂直风切变条件,为局地强对流天气的出现提供了基础;（3）受到地形强迫抬升的影响,对流云团由西向东进入台州后加强发展,对流单体移向前方近地层的偏东气流,与对流单体后部的下沉气流相结合,使得对流单体得以维持和发展;（4）雷达回波图上,多个时刻出现了高悬的强回波、回波悬垂和弱回波区等具有典型冰雹特征的信号;径向速度图上,风暴前侧的强上升气流和风暴顶的辐散特征比较明显,后侧的拖曳下沉气流到达地面时产生的强辐散与局地瞬时大风的出现密切相关.     

普通船用雷达改装为多功能船用雷达的设想

根据IMO在2002年1月1日将实施船用雷达的新要求,提出了利用PC机及现有船用雷达的天线和收发器实现一种多功能雷达的途径和技术要求.     

相位法估计信号源数

针对高频地波雷达用谐波恢复在频域进行目标检测时，无法有效确定信号源数的问题，提出了一种利用回波的相位确定信号源数的方法，阐述了该方法的理论根据和信号处理过程，实测数据的处理结果表明相位法估计信号源数要优于常规的AIC法。     

厄尔尼诺/拉尼娜事件与金华气候异数的对应关系

利用中国气象局整编的1968～2015年8月NINO综合指数和金华逐日降水量、日平均气温资料,采用合成分析方法研究了厄尔尼诺/拉尼娜事件与金华气候的对应关系,结果表明：1968年以来共发生12次厄尔尼诺事件和10次拉尼娜事件;金华年平均气温以0.033 ℃·a-1的速度上升,尤其是1985年至今呈明显波动增暖趋势,年降水量平均以1.14 mm·a-1的速度增加,且时段性分布特征明显;受厄尔尼诺事件影响的年份,金华年降水量偏多的概率大,在长期预测中有重要的指示意义,厄尔尼诺结束次年年降水量无明显规律可循;拉尼娜事件与年降水量对应关系的规律性不明显,受厄尔尼诺/拉尼娜事件影响的年份和结束次年年平均温度变化与全球气候变暖有很大的关系;1997～1998年、2014～2015年2次都是强厄尔尼诺事件,金华降水明显偏多,但持续时间不同,发展特点也有很大区别,后者将成为迄今为止持续时间最长的厄尔尼诺事件;据国家气候中心预测,2014～2015年厄尔尼诺事件至少持续到2015/2016年冬季,2015年金华年降水量偏多已成定局.     

区域生长法在扇形滤波器参数选择中的应用

针对相控阵探地雷达回波信号数据量大，目前人工选择扇形滤波器参数效率低这一问题，提出了将雷达回波信号的频率一波数谱作为一幅灰度图像，利用区域生长的图像分割方法自动确定滤波参数，以进行扇形滤波，并除去直达波及噪声干扰．对一组实测数据进行处理，结果显示区域生长法在扇形滤波器参数自动选择中的有效性．     

台风强度研究综述

台风强度变化,尤其是强度的突变（突然加强和衰亡）是台风预报的难点.然而,由于缺乏对强度变化机理的认识,没有足够高的分辨率对现有数值模式表达强度变化精细的物理过程,近年来台风强度业务预报进展缓慢.研究表明,台风强度主要受3类因子影响,即大尺度环境场（如风垂直切变（Vertical Wind Shear,VWS))、海洋强迫（包括海表温度和海洋热容量（Oceanic Heat Content,OHC))以及台风自身的结构（含内核强对流变化（Density of core convection,DCC）以及内核变化）.三者间存在作用和反作用现象.     

1963~2013年金华市霾日气候特征及其气象影响因子分析

利用1963～2013年金华市气象观测资料及NCEP/NCAR 2.5°×2.5°格点资料对金华市霾日的气候特征及其气象影响因子进行了统计分析.结果表明：近51 a来金华市霾日数总体呈现上升趋势.2004年以后,空气污染日趋严重,霾日数显著上升,城市热岛效应和干岛效应、霾日持续时间也日趋显著;冬季霾日最多,秋季次之,夏季最少;日平均温度和温度日较差在5.1～15.0 ℃,是出现霾天气最为有利的温度条件; 2 m·s-1以下风速不利于大气污染物的扩散和传输, 弱风速、地面主导风为偏东风是利于霾形成和维持的风要素条件;日平均气压和日平均气温的变化值小于等于2的条件下易产生霾;日均相对湿度在80%以下时,随着相对湿度的增加,霾发生几率增加,反之则下降.     

基于GIS的浙江金华市农业气候资源特征分析

农业生产在很大程度上受气候条件的制约,深入研究农业气候资源是进行农业生产与布局的前提和基础. 以金华市为研究对象,基于大量的气象数据,提取表征光、温、水等条件的指标,结合GIS空间分析功能,分析了金华市农业气候资源的变化趋势,研究了农业气候资源精细化空间分布特征. 结果表明,金华市光、热、水等资源存在明显的季节变化特征,上半年雨热同步,下半年光温优越;呈现热量资源增加、水资源稳定、光能资源减少的气候资源趋势;并且受地形影响,气候资源的垂直分布差异较大,热量资源随海拔升高而减小,西南山区迎风坡一带为降水高值区.     

2014年8月发生于温州市的一次大暴雨过程分析

对2014年8月19日08:00至20日08:00温州市大暴雨过程做技术总结. 通过对500 hPa环流分析,利用欧洲中心850 hPa和1 000 hPa细网格风场产品以及雷达拼图、实况雨量分析发现,该次过程为高空槽和低层偏南风急流控制下的系统性强降水,降水的时空分布极不均匀.该次降水过程分为19日白天和夜间2个时段,19日白天的暴雨过程由低层850 hPa中尺度辐合线所造成,辐合线上,有较强的风速辐合.19日夜间的暴雨过程由1 000 hPa风向和风速的辐合造成.该次降水过程降水时段集中、雨强强、累计降水量大.通过分析各家模式降水产品,总体来说,各家对于此次降水强度和落区的把握均较差,即使中尺度系统的位置预报正确,但对极端短时强降水(如3 h降水≥100 mm)的预报尚有较大误差.     

台风“苏迪罗”引发温州的一次强对流降水分析

利用温州自动气象站逐小时雨量资料和日本0.5°×0.5°再分析资料,分析了台风“苏迪罗”造成温州短时强降水的时空分布特征及其成因.研究发现,短时强降水发生在2015年8月8日5:00至10日12:00,尤其是8日18:00至9日9:00最为激烈,表明8日夜里至9日上午温州有明显的中小尺度对流系统活动;短时强降水大部分具有局地性,仅8日19:00至9日5:00达小范围等级;短时强降水中心主要位于平阳、文成、泰顺和苍南4县交界处、瑞安和文成交界处以及泰顺东南部与福建交界处,南雁荡山最容易发生短时强降水,其次是洞宫山,括苍山最少;50 mm·h-1以上短时强降水中心主要位于南雁荡山的平阳、文成、泰顺和苍南4县交界处,其次是北雁荡山,洞宫山、括苍山和海岛都无50 mm·h-1以上短时强降水,100 mm·h-1以上短时强降水主要发生在南雁荡山以及南雁荡山的迎风坡;温州南部上空大气接近中性层结或弱不稳定,且低层大气水汽含量很高,在地形作用下,低层强辐合高层强辐散仍可促发显著的短时强降水.     

温州市PM 2.5输送轨迹特征和潜在污染源区分析

利用HYSPLIT模式和全球再分析资料模拟2012~2014年温州市大气输送的后向轨迹. 结合聚类分析方法、潜在源贡献因子分析法、浓度权重轨迹分析法得到分季节的温州大气输送轨迹、污染潜在源区以及潜在源区污染浓度. 温州地区春、秋、冬季节容易受西北、偏北、西南等内陆气流影响,来自偏北、西南方向的短轨迹由于移动缓慢、扩散能力差,PM 2.5的浓度值高;夏季主要受较为清洁的海洋性气流影响,PM 2.5的浓度值低. 影响温州的潜在污染源区主要集中在3块区域：西北及中原地区、华北地区和江西 福建 浙江周边区域. 其中西北、华北平原地区污染贡献最大,输送轨迹经过这一区域的大气浓度最高.      

2个SVM霾识别预报模型的对比试验

支持向量机方法（SVM）是基于统计学理论的一种较为新颖的学习方法,应用该方法解决小样本条件下的非线性问题既有坚实的理论基础,也十分有效.基于2013～2014年金华站的地面自动站资料、探空气象资料以及大气污染物浓度数据,采用SVM分类方法建立2个金华SVM霾识别预报模型,即初始模型和订正模型,并对其8种核函数最优模型进行对比试验.结果表明：（1）初始模型的正样本分类Ts评分在0.45以上,均高于订正模型,故初始模型分类结果较为理想,可以给实际霾日识别预报提供参考;（2）初始模型的分类结果优于订正模型,且前者的漏报次数明显少于后者,究其原因可以发现14:00气象条件和大气污染物条件对当日是否为霾日的判断非常重要,即14:00前后是灰霾出现比较频繁的时段.