新一代天气雷达值机系统设计与雷达资料应用研究

论文摘要

随着我国新一代天气雷达网的建成,新一代天气雷达探测资料的应用与开发,忆成为当今国内气象管理、建设和天气预报业务人员共同面临的新课题。为准确监测、预报永州地区强对流天气,掌握CINRAD/SB型多普勒雷达的性能特点,发挥新一代天气雷达的效益,论文对永州CINRAD/SB雷达运行4年以来的故障情况进行了统计分析,开发了雷达值机系统,并对雷达资料的应用进行研究。论文主要工作包括：（1）论文对永州新一代天气雷达运行状态与保障措施进行了分析,着重分析了CINRAD/SB雷达的天线伺服、发射机等关键部件的故障特点与排除方法,并建立了雷达故障数据库。在此基础上论文设计开发了永州新一代天气雷达值机系统,有效地保证了雷达的正常运行。（2）为了更好的发挥永州新一代天气雷达的临近预报效益,论文对永州新一代CINRAD/SB雷达进行降水过程估测分析研究,根据估测降水的原理,利用最小二乘法算出最适合本地的Z-I关系式,整体样本Z-I关系式为Z=158I1.7,并与CINRAD/SB的通用Z-I关系式比较,获得了更准确的的本地降水过程估测Z-I关系。（3）利用永州多普勃雷达的反射率因子、径向速度、风暴追踪信息（STI）、冰雹指数（HI）、垂直积分液态含水量（VIL）、中气旋（M）等数据产品,结合高空、地面天气形势,对湖南省南部地区强对流天气的环境条件、多普勒雷达回波演变特征规律总结,利用2006年雷达资料着重对2006年4月9日发生的雹暴、2006年4月26日一次超级单体风暴过程及2006年第4号强热带风暴“碧利斯”外围影响降水过程的分析应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 新一代天气雷达业务应用的现状
• 1.3 本文主要工作
• 第二章 永州新一代天气雷达运行现状
• 2.1 雷达系统介绍
• 2.1.1 CINRAD/SB雷达系统
• 2.1.2 天气雷达基数据和雷达产品
• 2.2 基本业务
• 2.2.1 预报业务
• 2.2.2 保障业务
• 2.3 故障统计分析
• 2.3.1 永州CINRAD/SB雷达软件系统主要故障
• 2.3.2 RDA主要故障
• 2.3.3 伺服系统故障分析
• 2.3.4 发射机故障
• 2.4 本章小结
• 第三章 值机系统设计与实现
• 3.1 系统功能
• 3.1.1 文件管理功能
• 3.1.2 信息监控管理功能
• 3.1.3 测试工具
• 3.1.4 故障定位
• 3.1.5 台站管理
• 3.1.6 帮助
• 3.2 系统设计
• 3.2.1 主框架设计
• 3.2.2 登陆对话框
• 3.2.3 数据库操作
• 3.2.4 FTP服务器访问
• 3.2.6 雷达故障监测和定位
• 3.2.7 本地文件监控
• 3.2.8 短信功能
• 3.2.9 线程
• 3.3 系统实现
• 3.3.1 信息备份
• 3.3.2 状态传输监控配置
• 3.3.3 雷达系统几个参量的测试
• 3.3.4 雷达故障监测和保障
• 3.3.5 雷达实时保障记录
• 3.4 小结
• 第四章 雷达定量估测降水测量研究
• 4.1 雷达估测降水原理
• 4.2 研究方法和资料处理
• 4.2.1 最小二乘法
• 4.2.2 资料处理
• 4.3 研究结果与分析
• 4.3.1 整体样本的Z-I关系
• 4.3.2 误差原因分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 雷达探测降水资料应用
• 5.1 天气雷达数据的应用说明
• 5.2 2006年4月一次超级单体风暴天气过程
• 5.2.1 概况
• 5.2.2 天气背景
• 5.2.3 层结稳定度分析
• 5.2.4 卫星云图分析
• 5.3 一次雷达资料的多普勒雷达回波特征分析
• 5.3.1 天气形势
• 5.3.2 多普勒雷达回波特征分析
• 5.4 2006年强热带风暴"碧利斯"降水雷达资料分析
• 5.4.1 概况
• 5.4.2 "碧利斯"热带风暴概况
• 5.4.3 "碧利斯"的降水机制分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.1.1 雷达系统业务运行的保障和维护
• 6.1.2 永州新一代天气雷达定量降水的研究
• 6.1.3 本文创新点
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢