论文摘要
根据实际观测，在多普勒雷达观测中，雷达站周围30～50公里范围内经常有回波产生，强度小于20dbz，且无降水，我们称其为非无降水回波。这种回波的产生可能是由于在近地面处有逆温，逆温中潮湿的地面使水汽压随高度变化很大，导致了折射指数随高度变化很大；也可能是近地层湍流或者上空有云回波，由于多普勒雷达灵敏度很高，往往产生非降水回波，其多普勒速度特征反映了雷达站周围环境风场的结构。本文主要利用太原新一代单多普勒天气雷达近几年收集到的资料，分析了不同尺度天气系统产生、发展前非降水回波的特征，大量的观测事实表明30～50km范围内经常出现的非降水回波与大面积降水的多普勒径向速度特征十分相似，冷暖平流和辐合、辐散的叠加使零速度线在测站两侧顺转或逆转的弯曲程度存在明显的差异。冷暖平流和辐合运动的叠加使得非降水速度回波图上负速度面积区的面积大于正速度面积区的面积；等距离圆上两条零速度线面向正速度区的方位角差小于180°。冷暖平流和辐散运动的叠加使得非降水速度回波图上负速度面积区的面积小于正速度面积区的面积；等距离圆上两条零速度线面向正速度区的方位角差大于180°。这些特征与大面积降水在多普勒雷达速度图上的特征完全吻合。非降水回波的研究，是多普勒天气雷达在临近预报应用中的一种有用尝试。其速度回波图象特征与与降水回波移向本站与否、和降水系统的产生、发展、维持和消散密切相关。通过对两年资料的统计研究，非降水回波对降水天气过程的发生具有5～7小时地预报提前量。试报结果表明，非降水回波多普勒速度特征对临近预报具有较高的预报准确率和概括率，为临近预报提供了一种新的有效手段。
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中文摘要Abstract第一章 前言1.1 引言1.2 非降水回波的定义1.3 非降水回波的分类1.3.1 窄带状非降水回波1.3.2 白炽形回波探测1.3.3 大气湍流探测1.4 非降水回波产生的物理机制1.5 探测工具及其结果1.5.1 厘米波天气雷达探测1.5.2 风廓线仪探测1.5.3 VHF 和 UHF 双频探测1.6 主要识别方法1.6.1 非降水回波图像定性识别法1.6.2 EVAD 技术定量分析法1.6.3 大气湍流1.6.4 综合分析法1.7 综述第二章 国内外研究进展及本文研究目标2.1 国内外研究现状2.2 本文的研究内容和研究目标第三章 非降水和大面积降水多普勒速度图象的分析3.1 风速随高度变化，风向不变的各种多普勒速度图象3.1.1 风速不随高度变化3.1.2 风速随高度增加3.1.3 风速随高度先增后减3.2 风速不变，风向随高度变化的多普勒速度图象3.2.1 风向随高度顺转3.2.2 风向随高度逆转3.2.3 风向随高度先顺转后逆转3.3 风向风速都随高度变化的多普勒速度图象3.3.1 风向随高度顺转，风速随高度增加3.3.2 风向随高度顺转，风速随高度先增后减3.4 风向垂直方向不连续的多普勒速度图象3.5 非均匀不平风场的多普勒速度图象3.6 大尺度辐合辐散与冷暖平流迭加的速度图像特征3.6.1 大尺度风场辐合辐散的径向速度图像特征3.6.1.1 风向性辐合辐散的图像特征3.6.1.2 风速性辐合辐散的图像特征第四章 研究方法4.1 非降水回波区的速度回波特征4.1.1 非降水速度回波图上的风向性辐合辐散特征4.1.2 非降水速度回波图上的风速性辐合辐散特征4.2 资料普查方法4.2.1 资料分析流程4.2.2 对风向性辐合、辐散的考察4.2.3 对风速性辐合、辐散的考察4.2.4 对辐合、辐散情况的分析要结合强度回波的发展4.2.5 通过对不同仰角下辐合、辐散情况的分析4.2.6 预报时间第五章 非降水回波多普勒雷达资料统计分析5.1 统计结果分析5.2 非降水回波多普勒雷达速度回波图上的辐合高度与预报时间的关系分析5.3 非降水回波多普勒雷达速度回波图上的辐合高度与降水维持时间的关系分析第六章 个例分析6.1 辐合特征的非降水回波在降水过程中的指示作用6.1.1 辐合特征的非降水回波在系统性降水过程中的指示作用6.1.2 辐合特征的非降水回波在局地生成降水系统降雨过程中的指示作用6.2 辐散特征的非降水回波在降水中的作用分析6.2.1 辐散特征的非降水回波预示着降水系统可能在本站减弱6.2.2 辐散特征的非降水回波预示着降水系统可能不入侵本站第七章 预报的准确率和概括率检验第八章 主要结论和创新点8.1 主要结论8.2 本文的创新点8.3 存在问题与研究展望8.4 结束语附图参考文献致谢
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