隨著災(zāi)害性天氣近年來的頻繁發(fā)生，高時(shí)空分辨率的雷達(dá)定量降水估測(cè)信息，在暴雨、臺(tái)風(fēng)、洪水等災(zāi)害性天氣的短時(shí)臨近和精細(xì)化預(yù)警預(yù)報(bào)等工作中發(fā)揮了越來越重要的作用�；诶走_(dá)三維組網(wǎng)拼圖數(shù)據(jù)的定量降水估測(cè)（QPE:Quantitive PrecipationEstimation）算法業(yè)已在業(yè)務(wù)中得到初步應(yīng)用，雖然表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性，但目前并未開展較為全面的評(píng)估和分析工作。同時(shí)，Z-R關(guān)系、雷達(dá)波束部分遮擋和雷達(dá)-雨量計(jì)融合方法等因素，嚴(yán)重限制了雷達(dá)QPE的精度，在降水估測(cè)中，這些算法環(huán)節(jié)均待進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)。因此，本論文首先評(píng)估了基于雷達(dá)組網(wǎng)拼圖的QPE算法的業(yè)務(wù)應(yīng)用效果，同時(shí)，在Z-R關(guān)系、波束遮擋訂正和融合方法環(huán)節(jié)使用新的技術(shù)手段對(duì)雷達(dá)QPE算法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以期提高雷達(dá)降水估測(cè)的精度。主要的工作和結(jié)論包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：（1）以雷達(dá)反射率因子廓線作為分析工具，評(píng)估了基于雷達(dá)組網(wǎng)拼圖的QPE算法在杭州市氣象局的業(yè)務(wù)應(yīng)用效果。分析了算法在不同類型天氣過程的適用能力，以及影響雷達(dá)降水估測(cè)的主要誤差源：層狀云過程中，如果完全遮擋和回波亮帶效應(yīng)并存，會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)QPE的高估；回波云頂?shù)钠趵?.. 

【文章來源】：中國(guó)氣象科學(xué)研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：127 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 選題的目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 基于雷達(dá)組網(wǎng)拼圖的定量降水估測(cè)算法研究進(jìn)展
        1.2.2 Z‐R 關(guān)系的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.3 雷達(dá)波束遮擋的國(guó)內(nèi)外進(jìn)展
        1.2.4 雷達(dá)‐雨量計(jì)融合方法研究進(jìn)展
    1.3 研究目的與研究?jī)?nèi)容
第二章 基于雷達(dá)組網(wǎng)拼圖的定量降水估測(cè)算法業(yè)務(wù)應(yīng)用與效果評(píng)估
    2.1 引言
    2.2 雷達(dá)及雨量計(jì)資料的實(shí)時(shí)處理
        2.2.1 基于雷達(dá)組網(wǎng)拼圖的定量降水估測(cè)算法的框架及流程
        2.2.2 雨量計(jì)質(zhì)量控制
    2.3 方法及案例過程
        2.3.1 組網(wǎng)混合反射率因子數(shù)據(jù)場(chǎng)
        2.3.2 Z‐R 關(guān)系擬合
        2.3.3 最優(yōu)插值法
        2.3.4 評(píng)估方法
        2.3.5 評(píng)估數(shù)據(jù)
    2.4 綜合及分類效果評(píng)估及誤差分析
        2.4.1 綜合效果評(píng)估
        2.4.2 層狀云
        2.4.3 梅雨鋒
        2.4.4 颮線
        2.4.5 臺(tái)風(fēng)
    2.5 小結(jié)與討論
第三章 基于云團(tuán)的分組 Z-R 關(guān)系及效果評(píng)估
    3.1 引言
    3.2 方法及數(shù)據(jù)
        3.2.1 三種不同的 Z‐R 關(guān)系擬合方案
        3.2.2 評(píng)估數(shù)據(jù)及評(píng)估方法
    3.3 不同 Z‐R 關(guān)系降水估測(cè)效果評(píng)估對(duì)比與分析
        3.3.1 Z‐R 關(guān)系的空間分布
        3.3.2 不同 Z‐R 關(guān)系效果評(píng)估結(jié)果對(duì)比分析
    3.4 影響 Z‐R 關(guān)系擬合的因素
        3.4.1 雷達(dá)波束遮擋對(duì) Z‐R 關(guān)系擬合的影響
        3.4.2 雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)差異對(duì) Z‐R 關(guān)系擬合的影響
    3.5 基于云團(tuán)的分組 Z‐R 關(guān)系的參數(shù)敏感性
        3.5.1 雨量計(jì)數(shù)量對(duì)基于云團(tuán)的分組 Z‐R 關(guān)系擬合方案的影響
        3.5.2 Z‐R 關(guān)系 b 系數(shù)對(duì)雷達(dá)降水估測(cè)效果的影響
    3.6 不同類型天氣過程定量降水估測(cè)效果評(píng)估對(duì)比
    3.7 結(jié)論與討論
第四章 雷達(dá)波束部分遮擋識(shí)別算法應(yīng)用及效果評(píng)估
    4.1 引言
    4.2 方法及數(shù)據(jù)
        4.2.1 基于雷達(dá)回波概率特征的部分遮擋區(qū)域識(shí)別算法
        4.2.2 評(píng)估數(shù)據(jù)及方法
    4.3 單部雷達(dá)部分遮擋區(qū)域的識(shí)別與驗(yàn)證分析
        4.3.1 雷達(dá)部分遮擋格點(diǎn)區(qū)域的識(shí)別
        4.3.2 部分遮擋識(shí)別結(jié)果驗(yàn)證
        4.3.3 雷達(dá)回波閾值選擇對(duì)部分遮擋識(shí)別結(jié)果的影響
    4.4 部分遮擋識(shí)別結(jié)果的應(yīng)用及效果評(píng)估
        4.4.1 部分遮擋區(qū)域內(nèi)的雷達(dá)組網(wǎng)拼圖數(shù)據(jù)對(duì)比
        4.4.2 部分遮擋區(qū)域內(nèi)的雷達(dá)定量降水估測(cè)效果評(píng)估對(duì)比
        4.4.3 雷達(dá)波束部分遮擋對(duì) Z‐R 關(guān)系擬合和最優(yōu)插值訂正的影響
    4.5 小結(jié)
第五章 不同定量降水估測(cè)方法效果評(píng)估與對(duì)比
    5.1 引言
    5.2 方法及數(shù)據(jù)
        5.2.1 僅基于地面雨量計(jì)觀測(cè)資料的 IDW 降水估測(cè)方案
        5.2.2 三種不同的聯(lián)合降水估測(cè)方案
        5.2.3 評(píng)估數(shù)據(jù)及評(píng)估方法
    5.3 不同定量降水估測(cè)方法的優(yōu)化及評(píng)估對(duì)比
        5.3.1 雨量計(jì)數(shù)量對(duì)不同 QPE 數(shù)據(jù)場(chǎng)構(gòu)建方案的影響
        5.3.2 不同聯(lián)合降水估測(cè)方案之間的對(duì)比
        5.3.3 三種聯(lián)合降水估測(cè)方案與僅基于雨量計(jì)的 IDW 法的對(duì)比
    5.4 小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與討論
    6.1 總結(jié)
    6.2 存在的問題和未來的研究方向
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3172770