应用卫星_雷达资料的强对流天气预报预警系统
新一代天气雷达在过程监测及预报预警中的应用
新一代天气雷达在过程监测及预报预警中的应用发布时间：2021-09-24T11:56:08.428Z 来源：《探索科学》2021年8月下16期作者：刘程[导读] 为了更好地将新一代天气雷达产品应用在天气预报预警制作中，尽量降低灾害性天气给社会经济发展和市民生命财产安全造成的危害，最大程度上提高基层气象台站天气预报预测的准确率，本文以海阳市气象部门对新一代天气雷达产品业务应用的总结分析为基础，阐述了新一代天气雷达的工作原理及业务应用，望共同探讨。
海阳市气象局刘程 265100摘要：为了更好地将新一代天气雷达产品应用在天气预报预警制作中，尽量降低灾害性天气给社会经济发展和市民生命财产安全造成的危害，最大程度上提高基层气象台站天气预报预测的准确率，本文以海阳市气象部门对新一代天气雷达产品业务应用的总结分析为基础，阐述了新一代天气雷达的工作原理及业务应用，望共同探讨。
关键词：新一代天气雷达；预报预警，监测，应用引言因地处黄海之阳而得名的山东省烟台市海阳市，常住人口582711人，辖18个镇街区，拥有国家级旅游度假区、省级经济开发区和省级核电装备制造工业园区各1个；土地总面积1909平方公里的海阳市，海域面积就1829平方公里，海岸线长212公里，建有我国海上卫星发射母港；海阳市处于半岛低山丘陵区，属暖温带东亚季风型大陆气候区，寒暑显著，昼夜温差小，无霜日期长，夏季多雨，干湿季和季风进退明显，降水时空分布不均，3－5月空气干燥、大风频、蒸发多、降水少、多春旱；6－8月温高、湿大、雨热同期、有伏旱，受海陆热力影响，但气温比内陆同纬度低，夏无酷暑，清爽宜人，海滨地带是很好的避暑胜地；9－11月频发秋旱、但少数年份也会秋雨连绵；12－2月冬季，受大陆气团西北季风控制，盛行偏北风，气候干寒，雨雪稀少。
海阳由于地表水系不太发育，多数河流夏、秋有水，冬、春干枯；近年来，温室效应、城市热岛效应不断加剧，极端气候概率加大，而新一代天气雷达以其资料直观及时、操控简单灵活等特点，在天气预警预报、人工影响天气及重大活动气象保障服务中发挥了重要作用。
雷达技术在天气预测中的应用
雷达技术在天气预测中的应用随着科学技术的不断发展，天气预报的准确性越来越高。
而其中一个重要的技术就是雷达技术。
雷达技术是一种可以探测目标的电磁波技术。
在天气预测中，雷达技术可以利用反射，散射和折射等原理，实现对大气中降水，云，风等天气变化的探测。
下面我们详细介绍雷达技术在天气预测中的应用以及其原理。
一、雷达技术的原理雷达技术通常由发射器，天线，接收器，处理器等主要部件组成。
当雷达设备开始工作时，发射器会向外发送高频电磁波。
然后天线会接收到这些电磁波并将其传输到接收器。
接收器接收到电磁波并解码，从而确定信号的强度和时间。
最后，处理器会将经过处理后的数据转化为可读的图像或数字信息。
在天气预测中，雷达技术主要通过向天空发送电磁波来探测降水情况。
当电磁波穿过大气中的水分子时，其中一部分会反射回雷达设备。
这些反射的电磁波被称为回波，通常被用于确定降水的类型和强度。
回波的强度取决于水滴的大小和数量。
通过对这些回波的处理，我们就可以确定降水的类型和强度。
二、在天气预测中，雷达技术主要用于探测大气中的降水，云和风等情况。
雷达技术通过不断地记录和分析这些数据，可以提供准确的天气预报服务。
下面就让我们来看看雷达技术在上述领域的具体应用。
1. 降水探测在天气预测中，降水的探测是最为重要的一项任务。
雷达技术利用回波来探测降水的类型和强度。
通过不断地记录和分析回波的变化，可以提供准确的降水预测服务。
这种预测在航空，农业和气象等领域都有广泛的应用。
2. 云的探测雷达技术还可以通过探测大气中的云来预测未来的天气状况。
云的探测通常使用“亮带信号”的原理来实现。
当雷达设备向天空发送电磁波时，这些电磁波会被云层反射。
如果云层比较密集，那么反射的电磁波就会比较强，从而形成“亮带信号”。
通过对这些信号的分析，我们就可以确定云层的类型和密度。
3. 风的探测雷达技术还可以通过测量风场的变化来预测未来的天气状况。
这主要是因为风场的变化会对大气中的物质传输和能量转移产生影响。
新一代天气雷达在天气预报预警中的作用分析
新一代天气雷达在天气预报预警中的作用分析
新一代天气雷达是一种基于现代雷达技术的高性能天气监测设备，其在天气预报预警中具有重要作用。
下面将从以下几个方面进行分析。
新一代天气雷达具有较高的空间分辨率和时间分辨率，能够准确捕捉天气系统的演变过程。
通过对天气雷达数据的实时监测和分析，可以及时发现和跟踪降水区域、强对流天气和雷暴等天气系统的发展趋势，为灾害性天气的预警提供准确的基础数据。
新一代天气雷达还能够实时测量雨滴和冰晶的大小和速度，对降水类型进行分类和判别，为天气预报提供更加精细的信息。
新一代天气雷达还具有较好的抗干扰能力和抗杂散能力，能够对雷达回波进行准确的分析和识别。
通过利用雷达图像处理和气象图像识别技术，天气雷达能够有效地去除离散的杂散回波和地形散射，将对流云、降水、积云等目标的回波图像进行准确的提取和定量分析。
这为天气预报员提供了更加可靠的天气信息和数据支持。
新一代天气雷达在天气预报预警中的作用是十分重要的。
它通过准确捕捉和监测天气系统的演变过程，提供详细的天气信息和数据，预警并预测可能出现的灾害性天气，为预防和减轻灾害提供有力的科学依据。
它还为天气预报的准确性和精细化提供了强大的技术支持。
风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用
风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用1. 引言强对流天气是指发生在大气层中的强烈垂直运动，伴随着强风、大雨、冰雹、龙卷风等天气现象。
由于其突发性和破坏力，强对流天气对人类社会和经济活动造成了极大的威胁。
因此，准确预报强对流天气对于社会和经济的安全十分重要。
本文将探讨风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用。
2. 风廓线雷达技术简介风廓线雷达是一种利用雷达探测大气中散射物体（如悬浮在空气中的小颗粒）的运动信息的仪器。
通过测量散射物体的速度和方向，风廓线雷达可以提供大气中不同高度层的风场信息。
它的工作原理是利用雷达向大气中发射微波脉冲，当这些脉冲与散射物体相互作用时，一部分能量被散射回传到雷达接收器，从而获得风场信息。
3. 风廓线雷达资料的获取与分析风廓线雷达通过不断扫描天空，得到一系列垂直方向上的雷达回波，然后通过信号处理和算法分析，可以得到各个高度层的风速和风向资料。
这些资料可以进行可视化展示，如风廓线图，也可以转换为水平风场图和垂直风剖面图等形式。
在强对流天气预报中，通常会将这些资料与其他观测数据、模型预报等数据进行综合分析，以提高预报的准确性。
4. 风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用4.1 预测对流系统演化强对流天气的演化过程往往与形成对流云的热力学条件和上升运动有着密切的关系。
风廓线雷达可以提供对流云中的气旋度和辐合度等参数，通过分析这些参数的变化，可以预测对流系统的演化趋势。
例如，当气旋度增强和辐合度增大时，预示着对流云将继续发展并可能引发强对流天气。
4.2 定量降水预报强对流天气常常伴随着大雨和冰雹等降水现象。
风廓线雷达可以提供不同高度层的降水强度和降水型态信息，通过分析这些信息，可以定量预报降水的强度和分布范围。
同时，风廓线雷达还可以检测到雨滴的径向速度，通过测量径向速度的变化，可以判断降水颗粒的类型，从而更好地预测降水过程中的冰雹等极端天气。
风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用
风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用近年来，随着气候变化的影响，强对流天气频繁发生，给人们的生产生活带来了巨大的影响和威胁。
预测和预警强对流天气成为了气象科研和应用中的一大挑战。
传统的天气预报模式在强对流天气预报上存在着一定的局限性，因此，寻找更加有效和精确的预报手段显得尤为重要。
风廓线雷达作为一种新兴的观测技术，具备了高时空分辨率、多参数获取等特点，在强对流天气预报中发挥着重要的作用。
其能够获取大气中空间的风场竖直分布，通过分析风场的变化来预测和评估强对流天气的形成和发展情况。
接下来将从风廓线雷达测量原理、数据处理、常见强对流天气及其预警等方面来探讨风廓线雷达在强对流天气预报中的应用。
首先，风廓线雷达通过利用微波辐射和散射原理来对大气中的水汽和气溶胶进行探测和分析。
它通过测量对流运动中微尺度涡旋，来监测和研究强对流天气的动力学过程。
其高时空分辨率的特点，使其能够提供准确的风场资料，有助于预测和研究强对流天气的发展趋势。
其次，风廓线雷达获取的数据需要经过一系列的处理和分析才能得到有用的信息。
数据处理包括噪声去除、径向速度和谱宽的计算、资料回波的展示等工作。
而风廓线雷达能够获取到的多种参数信息，包括径向速度、谱宽、波形反射率系数等，对强对流天气的预报和研究有着重要的意义。
在强对流天气的预测中，风廓线雷达能够提供大量的资料，如对流风暴的位置、强度以及动力学特征等。
其中，它对于积云的观测和预报有着独特的优势。
通过实时观测积云的风场变化，可以预测积云增长和发展过程中的强对流活动，提前发布预警信息，减轻可能的灾害和损失。
此外，风廓线雷达还可以用来观测和分析雷暴中的强风、冰雹等天气现象。
通过观测冰晶颗粒的风速和大小，可以判断冰雹的发生和发展趋势，提前做出预警预报，以保护人们的生命财产安全。
同时，强风也是强对流天气中常见的现象，通过观测强风的风速和分布，可以提前预警并采取相应的防范措施。
天气雷达在天气预报预警中的应用研究
天气雷达在天气预报预警中的应用研究摘要：随着经济和科技的发展，气象业务的科技水平得到了提高，我国天气雷达技术不断创新和应用。
现阶段，新一代天气雷达已被普遍应用于天气预报预警服务中，利用天气雷达监测和预警功能，有效提高了天气预报预警服务的质量。
本文阐述了天气雷达的构成及工作原理等，详细分析了天气雷达在天气预报预警中的具体应用，并进一步总结了天气雷达在天气预报预警工作中的重要意义。
关键词：天气雷达；天气预报预警；应用；原理引言天气雷达能够对台风、暴雨及强对流天气等进行有效的监测和预警，在我国天气预报预警服务中发挥着重要作用，因此我国致力于天气雷达技术的研究开发。
建国之初，我国天气雷达技术一片空白，但我国一直十分重视天气雷达技术，经过多年的研究和发展，截止2022年11月我国已形成了由237部新一代天气雷达组成的国家骨干网雷达监测网，极大的推动了我国气象服务、环境保护等。
气象部门应充分利用天气雷达的优势，提高天气预报预警的精准度，从而为人们提供高质量的天气信息服务。
1天气雷达概述天气雷达大多是脉冲雷达，它主要由发射机、定向天线、接收机、显示器等组成。
发射机产生高频脉冲，而定向天线发射探测脉冲和接收回波脉冲，接收机则用于放大回波脉冲的信号，显示器可以显示降水区、风暴等气象目标相对于雷达的位置、回波强度和结构，天气雷达常用的显示器有三种，一种是能够显示不同距离上气象目标物回波强度的距离显示器，另外一种是以雷达站为显示中心，把气象目标物的方位和距离的平视图以坐标形式显示出来的平面位置显示器，还有一种则是以直角坐标位置显示铅直平面内气象目标物距离和高度的距离高度显示器。
天气雷达在特定的时间内发射出持续时间极短的脉冲信号，然后再收到由降雨颗粒所辐射回来的回波脉冲，而雨水对天气雷达的发射信号的散射程度与吸收通雨水强度、降雨颗粒的相态和冰晶颗粒的形态等特性都有一定的关系。
通过研究降水反射回来的回波，即可判断雨水的特征，并利用相关的科学与实践关系式判定降水的强度和总降水量。
强对流天气特征及预报预警技术指标
强对流天气特征及预报预警技术指标强对流天气是一种极端天气现象，常常伴有强烈的风暴、雷电、降雨和甚至冰雹等现象。
这种天气不仅会给人们的生活带来极大的影响，还可能造成严重的灾害。
因此，对于强对流天气的预警和预报至关重要。
一、强对流天气的特征1.风暴：强对流天气常常伴有龙卷风、狂风等极端气象现象，给建筑物、农作物等带来巨大损失。
2.雷电：强对流天气会伴随雷电活动，给人们的生活和安全带来威胁。
3.降雨：强对流天气的降雨通常会伴随暴雨和大风，可能引发山洪、泥石流等灾害。
4.冰雹：强对流天气还可能伴随冰雹，给农作物和车辆造成破坏。
二、强对流天气预警技术指标1.雷暴强度指数：通过分析云图、雷达图等气象资料，计算雷暴强度指数，可以较准确地预测雷暴的强度和范围。
2.龙卷风预警技术：通过分析气象资料和地面观测数据，预测龙卷风的生成和发展，及时发布预警信息，减少人员伤亡和财产损失。
3.暴雨预警技术：利用雷达和卫星数据，分析大气层结构和水汽含量等，可以较准确地预测暴雨的范围和强度，提前发布暴雨预警，减少灾害风险。
4.冰雹预警技术：通过卫星云图和地面观测数据，分析云团特征和风场等信息，可以较准确地预测冰雹天气，及时发布预警，减少农作物损失。
三、强对流天气预报预警的重要性1.保障公众安全：及时准确地发布强对流天气预警信息，可以提高公众对灾害的认识和防范意识，减少人员伤亡和财产损失。
2.降低灾害风险：通过科学预报和预警，可以提前采取措施，减少强对流天气带来的灾害风险，保障人民生命财产安全。
3.促进经济发展：科学准确地预报强对流天气，可以避免生产和交通受到影响，保障正常生产和经济运行，促进社会稳定和发展。
综上所述，强对流天气作为一种极端天气现象，具有一定的危险性和不可预测性。
科学准确地预测和预警强对流天气，不仅可以保障公众安全，降低灾害风险，还可以促进经济发展。
因此，各级气象部门和政府应高度重视强对流天气预警工作，加强技术研究和数据监测，提高预报准确性和预警效率，为社会的稳定和发展做出应有的贡献。
大气层中的气象雷达与卫星观测
大气层中的气象雷达与卫星观测在我们的日常生活中，天气的变化时刻影响着我们的出行、工作和生活安排。
而对于气象工作者来说，准确预测天气则是他们的重要使命。
要实现这一目标，气象雷达和卫星观测是两项至关重要的技术手段。
气象雷达，就像是大气层中的“千里眼”，能够探测到大气中的各种气象现象。
它通过向大气中发射电磁波，并接收返回的信号来工作。
这些返回的信号包含了丰富的信息，比如云层的位置、形状、移动速度和含水量等。
通过对这些信息的分析，气象工作者可以了解到降水的类型（是雨、雪还是冰雹）、强度以及可能的发展趋势。
气象雷达的工作频率和波长各不相同，这决定了它们的探测能力和适用范围。
比如，较短波长的雷达能够更精确地探测到小尺度的气象现象，像局部的强对流风暴；而较长波长的雷达则可以穿透更远的距离，对大范围的天气系统进行监测。
在实际应用中，气象雷达常常被用于临近天气预报。
这是因为它能够实时地提供高时空分辨率的气象信息。
比如说，当一场雷暴即将来临，气象雷达可以及时发现它的形成和发展，为相关地区的人们提供预警，让大家有足够的时间采取防范措施，如避免外出、关好门窗等。
再来说说卫星观测，它就像是从太空中俯瞰地球大气层的“天眼”。
气象卫星通常运行在地球的同步轨道或太阳同步轨道上，从太空对地球大气进行全方位、全天候的观测。
卫星观测的优势在于其覆盖范围广。
一颗卫星可以同时观测到很大面积的地球表面，从而能够捕捉到大尺度的天气系统，如台风、寒潮等的整体形态和移动路径。
而且，卫星观测不受地理条件的限制，无论是海洋、沙漠还是高山等地区，都能被纳入观测范围。
卫星携带的各种仪器可以测量不同的气象参数。
比如，可见光和红外成像仪可以通过云层的形态和温度分布来判断天气状况；微波辐射计则能够探测大气中的水汽含量和温度垂直分布等。
通过对卫星观测数据的分析，气象工作者可以了解全球范围内的大气环流形势，预测天气系统的演变和发展。
此外，卫星观测还对于长期的气候研究具有重要意义。
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本研 究 采 用 ２ 种 判 别 方 法：逐 步 判 别 法 判 定 某 云团产生的天气类 别；指 标 叠 加 法 判 定 某 云 团 有 无 强对流天气。
（１）逐 步 判 别 法 。 将 天 气 分 为 ３ 类 ：① 无 强 对 流 天 气 ；② 局 地 性 强 对 流 天 气 （指 小 于 ３ 站 出 现 雷 雨 大 风 、冰 雹 、短 时 强 降 水 ）；③ 区 域 性 强 对 流 天 气 （指 大 于 等 于 ３ 站 出 现 雷 雨 大 风 、冰 雹 、短 时 强 降 水）。 根 据 中 尺 度 对 流 云 团 在 发 生 发 展 阶 段 特 点 和对流云团观测事实及多年强对流云 团 个 例 统
观 测 事 实 还 表 明 ：对 流 云 团 中 上 升 气 流 越 强 ，则 云顶上升速度越快 且 云 团 云 顶 向 外 扩 展 就 越 快，在 红外云图上表现为云顶某一等温线所围面积的扩展 速率及云顶最低亮温的降低上。分析多个处于发展 阶 段 的 对 流 云 团 ，发 现 上 述 现 象 具 有 普 遍 性 。 １．１．２ 设 计 方 法
（２）指标叠 加 法。 根 据 中 尺 度 对 流 云 团 在 发 生 发展阶段特点和对流云团观测事实及多年强对流云 团 个 例 统 计 ，挑 选 通 过 相 关 系 数 检 验 的 ４ 个 因 子 ：最 低亮温值 Ｔｍｉｎ、－５５ ℃（３月为 －４５ ℃）亮 温 值 所 围 面积、亮温面积随时间 变 化 率 ｄＳ／ｄｔ、亮 温 随 时 时 间 变化率 ｄＴｍｉｎ／ｄｔ。对各因 子 设 置 阈 值 并 进 行 ０、１ 化 处理然后求和。
判断条件如下：
当 ＴＴＢＢ≤－５０ ℃，则 看 亮 温 为 －５０ ℃ 所 围 的 面积，若满足 ｄＳ／ｄｔ≥４０格／ｈ，记为１；若满足 ｄＳ／ｄｔ ≤ －４０ 格／ｈ，则 记 为 －１；处 于 两 者 之 间 记 为 ０。
当 －５０ ℃ ＜ ＴＴＢＢ ≤ －４０ ℃，则 看 ＴＴＢＢ 为 －４０ ℃所围的面积，若满足 ｄＳ／ｄｔ≥１００ 格／ｈ，记为 １；若 满 足 ｄＳ／ｄｔ≤ －１００ 格／ｈ，则 记 为 －１；处 于 两 者 之 间 记 为 ０。
表 １ 云 团 因 子 和 相 关 系 数 （ｒ）
Ｔｍｉｎ Ｓ－４５ Ｓ－５０ Ｓ－６０ ΔＳ－３５ ΔＳ－４５ ΔＳ－５５ ｄＴｍｉｎ／ｄｔ
ｒ －０．２４６ ０．３５６ ０．３５７ ０．２９２ ０．２２８ ０．２３０ ０．１９６ －０．１９７
注 ：Ｔｍｉｎ为 最 低 亮 温 值 ；Ｓ－４５、Ｓ－５０、Ｓ－６０为 －４５ ℃ 、－５０ ℃ 、－６０ ℃ 亮 温 所 围 面 积 ；ΔＳ－３５、ΔＳ－４５、ΔＳ－５５为 －３５ ℃ 、－４５ ℃ 、－５５ ℃ 面 积 随 时 间 变 化 率 ；ｄＴｍｉｎ／ｄｔ为 亮 温 随 时 间 变 化 率 。
设ｘ、ｙ、ｚ 分别为报准数、漏报数、空报 数，根 据 临界成功指数（ＣＳＩ：ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ））、命 中 率 （ＰＯＤ： ｘ／（ｘ＋ｙ））、虚 假 报 警 率 （ＦＡＲ：ｚ／（ｘ＋ｚ）），对 上 述 方程进 行 历 史 拟 合，得 出 ＣＳＩ 为 ２９．６％，ＰＯＤ 为 ４４．０％，ＦＡＲ 为５２．４％ 。
引言
冰 雹 、雷 雨 大 风 等 强 对 流 天 气 是 福 建 省 春 、夏 季 经 常 出 现 的 天 气 现 象 ，由 于 强 对 流 天 气 具 有 范 围 小 、 发展快等特点，利用 传 统 天 气 学 方 法 精 确 预 报 强 对 流 天 气 的 落 区 、强 度 、时 间 有 一 定 难 度 。 随 着 现 代 探 测手段的发展，近 年 来 在 利 用 气 象 卫 星、天 气 雷 达、 闪 电 定 位 仪 等 资 料 ，对 强 对 流 天 气 的 发 生 、发 展 过 程 及短时 临 近 天 气 预 报、预 警 方 面 开 展 了 大 量 的 研 究［１－４］。 赵 东 彦 等 利 用 雷 达 产 品 预 警 强 对 流［５－６］；张 爱 民等利用 卫 星、雷 达 资 料 估 测 暴 雨［７－８］。本 文 通 过 分 析冰雹 、大风 、强 降 水 等 灾 害 性 天 气 的 云 团 源 地 及 与 所在地区对应的亮温关系等特征，寻找关键区和关键 指标 ，进行强 对 流 天 气 短 时 预 报 预 警 。 并 统 计 冰 雹 、 雷 雨 大 风 回 波 参 数 特 征 值 ，结 合 全 省 ４ 部 多 普 勒 雷 达 实时输出产品 ，对 福 建 省 可 能 产 生 雷 雨 大 风 、冰 雹 等 强烈天气的强风暴单体预报其未来１ｈ将影响区域。
５４６
气 象 科 技 第 ３９ 卷
计 ，选 取 亮 温 及 其 时 间 变 化 率 和 亮 温 所 围 面 积 及 其 时 间 变 化 率 的 ８ 个 因 子 （表 １）。 分 别 求 出 它 们 和 天 气 类 型 的 单 相 关 系 数 ，得 到 表 １ 中 的 结 果 。 根 据 ２００５—２００８ 年 ３—９ 月 ＴＢＢ 亮 温 资 料 ，有 无 强对 流 的 总 样 本 数 为 ６８７５ 个 ，α＝０．０５ 时 ，查 相 关 系 数 检 验 表 得ｒｃ＝０．１８７，表 １ 中 各 项 均 通 过 相 关 系数检验。
ｙ１ ＝ －４．１６５－０．２６６ｘ１ －０．０１３ｘ２ － ０．００３ｘ３ ＋０．１５４ｘ４
ｙ２ ＝－１５．０５８－０．３８９ｘ１ －０．０１１ｘ２ － ０．００７ｘ３ －０．１０ｘ４
ｙ３ ＝－１４．５９８－０．３５８ｘ１ －０．００１ｘ２ － ０．０１ｘ３ ＋０．１３７ｘ４
ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４ 分 别 是 表 １ 中 第 １、３、５、８ 项；对 上 述 方程进行显著 性 检 验，χ２ ＝２５６３，查 表α＝０．０５ 时， χ２＞χ２ｃ，故 判 别 方 程 显 著 。
第 ３９ 卷 第 ５ 期 ２０１１ 年 １０ 月
气 象 科 技 ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩＣＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．２０１１
应用卫星、雷达资料的强对流天气预报预警系统
陈 秋 萍１ 陈 齐 川１ 刘 锦 绣１ 李 白 良１ 冯 晋 勤２ 林 长 城３
１ 卫 星 监 测 强 对 流 天 气
１．１ 监 测 系 统 的 设 计 １．１．１ 红 外 云 图 观 测 事 实
通 过 ３—９ 月 强 对 流 天 气 历 史 资 料 分 析 （强 对 流
天气指１个站（含 乡 镇）出 现 大 于 等 于 １７ ｍ／ｓ的 雷 雨大风或冰雹；或 ２ 个 观 测 站 出 现 １ｈ 降 水 量 大 于 等于３０ｍｍ 或３ｈ降水 量 大 于 等 于 ５０ ｍｍ 强 降 水 天 气 ），发 现 在 红 外 云 图 上 对 流 云 团 的 初 生 及 快 速 发 展演变可明显地反映在云顶的迅速扩展及云顶亮温 （ＴＢＢ）的快速变冷上，当对流云团进入发展阶 段 时， 云中的强对流核上方常可出现强冷中心。
一 ，记 为 １： 最低亮温Ｔｍｉｎ≤－５５ ℃，且ｄＴｍｉｎ／ｄｔ≤－５ ℃／ｈ Ｔｍｉｎ≤－４５ ℃，且ｄＴｍｉｎ／ｄｔ≤－１０ ℃／ｈ Ｔｍｉｎ≤－３５ ℃，且ｄＴｍｉｎ／ｄｔ≤－２０ ℃／ｈ
福建省科技厅重点项目“强对流天气短时临近预报预警 系 统 研 制”（项 目 编 号：２００８Ｙ００２７ 、２００９Ｙ０００６）、福 建 省 自 然 科 学 基 金 “山 区 短 时 暴 雨 预 报 预 警 研 究 ”（项 目 编 号 ：２０１０Ｊ０１２４４）资 助
作 者 简 介 ：陈 秋 萍 ，女 ，１９６２ 年 生 ，学 士 ，高 级 工 程 师 ，从 事 短 时 预 报 业 务 和 科 研 工 作 ，Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｑｉｕｐｉｎｇ１９６２＠１６３．ｃｏｍ 收 稿 日 期 ：２０１０ 年 ５ 月 １１ 日 ；定 稿 日 期 ：２０１０ 年 ７ 月 １０ 日
利用逐步判别分析法建立强对流天气预报方 程，在 确 定 单 因 子 对 方 程 贡 献 的 显 著 性 检 验 时 取 Ｆ ＝４，方程建立过程中 剔 除 了 ４ 个 因 子，留 下 ４ 个 因 子：最低亮温值 Ｔｍｉｎ、－５０ ℃亮温所围面积、－３５ ℃ 面积随时间变化率 ｄＳ／ｄｔ（即 ΔＳ－３５）、亮温随时时间 变化率 ｄＴｍｉｎ／ｄｔ，得到判别无 强 对 流 天 气 （ｙ１）、局 地 性 强 对 流 天 气 （ｙ２）、区 域 性 强 对 流 天 气 （ｙ３）方 程 ：
① 最低亮 温 值 Ｔｍｉｎ。 分 别 求 强 对 流 样 本 和 非
强对流样本最低亮温值 Ｔｍｉｎ的月平均值。实 际 最 低 亮温值 Ｔｍｉｎ小于等于表２中强对流月平均阈 值 记 为 １，大 于 等 于 表 ２ 中 无 强 对 流 月 平 均 阈 值 记 为 －１，处 于 两 者 之 间 记 为 ０。
表３ 月平均－５５ ℃（３月为－４５ ℃）亮温值所围面积
３月 ４月 ５月 ６月 ７月 ８月 ９月
强对流 １３８．３ ２８７．８ ２７３．９ ３３０．５ ２３９．３ １９４．６ ２０５．１
无强对流 ４．３ ３．９ １６．２ ２５．６ ２２．２ １８．０ ２５．６
③云团面积随时间 变 化 率 ｄＳ／ｄｔ。 某 一 亮 温 值 所围面积随时 间 变 化 率 ｄＳ／ｄｔ＝（Ｓｔ２－Ｓｔ１）／Δｔ。 该 项是将云团某个亮温（ＴＴＢＢ）所围面积 当 前 时 次 面 积 减 去 前 一 时 次 面 积 ，它 考 虑 了 云 团 面 积 的 变 化 速 度 ，
表 ２ 月 平 均 Ｔｍｉｎ（阈 值）
℃
３月 ４月 ５月 ６月 ７月 ８月 ９月
强对流 －３５．０ －５６．２ －５８．４ －６４．２ －６３．５ －６４．３ －６５．０