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短时临近预报技术

  主要目标:

  重点开展双偏振雷达在临近预报中的应用研究和开发;灾害天气的监测预警能力显著提高,暴雨、大风、雷电和冰雹等突发性灾害天气能自动监测、识别和预警提示;降雨回波的外推预报精准至5分钟量级;2小时以内的定量降雨估计和定量降雨自动预报可以区分大、中、小和微雨。

  1)基于天气分型的短时临近预报方法:尝试针对不同天气型用不同方案进行外推预报:自动识别台风、飑线、强对流天气过程,并相应的分别启动平流外推、多尺度预报及线性外推以及光流法(变种)预报方法。

  2)TREC多尺度外推算法的改进:在前期算法改进的基础上,进一步在TREC算法中融入前期已经完成多尺度外推和高空间分辨率外推改进,并与天气自动分型相结合。

  3)临近预报集合预报技术:TREC、光流法在若干关键控制变量条件下获得的多种预报结论当作不同成员,利用这些成员运用滤波技术或者概率方法实现集合预报,或者根据自动评分结果进行加权集合预报,获得稳定的预报结果,提高服务质量。

  4)基于多普勒雷达的强、弱天气识别技术:a)针对雷雨大风:根据反射率因子、回波顶等指标设计雷雨大风指数,计算指数场,结合预设指标识别雷雨大风的高风险区;(b)针对冰雹:针对可能的冰雹中心,对三维反射率场进行360度切面,再针对对每个切面做冰雹轮廓线的识别;(c)针对飑线:尝试采用模式识别技术开展飑线线型的识别研究;(d)针对阵风:依托雷达数据、风廓线、温熵图,通过统计确定阵风预警本地化经验公式,通过经验公式来确定湿或干微下击暴流附近地面的散度风最高风速,实现强对流天气相关阵风的预报预警;(e)针对弱天气:改进QPE估测方法,综合运用0.5KM3.5KM高度的反射率最大值做冬春季节的雨雾估测研究。

  5)基于多源探测资料的雷电预报技术:根据雷暴云电场特征,进行多部电场仪、闪电定位仪和雷达资料综合分析,对雷暴过程移过测区进行区域性雷电临近预报,直观呈现雷暴云和闪电发生发展情况,对发生闪电潜在区域自动判断。分析闪电特征及预报因子,结合雷达反射率、回波顶高、垂直累积液态水等指标尝试闪电临近预报。

  6)双偏振雷达在短临预报中的应用:利用双线偏振雷达,可以得到很多有用的参数,例如:线退偏振比、差相移、水平反射率因子、差分反射率因子,综合运用这些参数,可以研制新的算法,开发高精度的QPE产品。进一步基于滤波法、衰减法、多参数法等技术开发基于双线偏振雷达的雷暴追踪技术。