利用2019年4—9月高時空分辨率的長沙機(jī)場陣列天氣雷達(dá)資料開展三維變分（three-dimensional variational data assimilation,3DVAR）風(fēng)場反演研究。為驗(yàn)證該算法的反演效果,選取外場試驗(yàn)中10次降水過程,在陣列天氣雷達(dá)的三維精細(xì)探測區(qū)內(nèi),采用陣列天氣雷達(dá)合成風(fēng)場和1部L波段邊界層風(fēng)廓線雷達(dá)產(chǎn)品作為參考值對陣列反演風(fēng)場進(jìn)行驗(yàn)證評估。結(jié)果表明:在穩(wěn)定性降水條件下,陣列反演風(fēng)場與陣列合成風(fēng)場、風(fēng)廓線雷達(dá)產(chǎn)品的結(jié)果較為一致;在對流性降水條件下,由于不均勻性會造成風(fēng)廓線測風(fēng)精度下降,風(fēng)廓線雷達(dá)產(chǎn)品與陣列反演風(fēng)場和陣列合成風(fēng)場差異較大。陣列反演風(fēng)場與陣列合成風(fēng)場在穩(wěn)定性、對流性降水條件下水平風(fēng)速相對偏差分別低于19%,29%,水平風(fēng)向差分別低于14.92°,26.35°,穩(wěn)定性降水條件下陣列反演風(fēng)場更優(yōu),誤差在可接受范圍內(nèi)。兩種算法得到的風(fēng)場結(jié)構(gòu)符合各類天氣系統(tǒng)的基本特征,水平風(fēng)場空間分布和風(fēng)速、風(fēng)向非常接近。 

【文章來源】：應(yīng)用氣象學(xué)報. 2020,31(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

圖６?５個對流性降水個例誤差?（ａ）水平風(fēng)速均方根誤差，（ｂ）水平風(fēng)速相對均方根誤差，（ｃ）水平風(fēng)向均方根誤差??Ｆｉｇ．?６?Ｅｒｒｏｒ?ｃｈａｒｔｓ?ｏｆ?５?ｓｔａｂｌｅ?ｐｒｅｃｉ?

場陣列天氣雷達(dá)由Ｓ個相：控??陣接收發(fā)射子陣（筒稱收發(fā)子陣）為一組進(jìn)行伺歩探??測，在水平方向上每個收發(fā)子陣采用機(jī)械掃描方式：??覆薔〇、＃軟方ｆｔ，垂直方向具有秦個發(fā)射被車：和５４??個接收彼束，覆蓋９°？８Ｔ仰角ｔ每個收發(fā)子陣的最??大探測距離為２〇．?２Ｓ?ｋｍ，徑向分辨?zhèn)銥椋樱?ｍ［２°］。張??沛源等［２３研食‘?Ｓ部多普勒天氣雷達(dá)聯(lián)合著鏡太氣??風(fēng)場的誤差分布及最佳布局，從理論１：證明３部雷??達(dá)以等３三角形布局為最佳４機(jī)場陣列天氣＇雷隹布??局近似千等邊，蘭角灌（圖１?＞，在３個收發(fā)子陣測速??精度柑同的條件下，能減小風(fēng)場合成和反演的誤差。??外場試驗(yàn)中收發(fā)子陣禾線旋轉(zhuǎn)速度．為３０°?＊??次體掃時間為１２?ｓ４?＿個收＿歎子：＿在６：（ｆ翁圍■掃??描時間為２?ｓ：?ＪＩｆ范圍內(nèi)掃播時間為４?ｇ?ｓ．故：在嚴(yán)格??的協(xié)同探測模式下，３個收發(fā)子阼在共同覆鎣區(qū)域??（簡稱三維精細(xì)探測Ｓ）的探測資料時差在么ｓ以??下，Ｗ個收發(fā)子陣共＇同覆蓋區(qū)域的探測資料時蠢在：??４?ｓ以下中三維精細(xì)探測區(qū)外也能獲取探測??圖１?３．子翁ｆｔ子陣舞列天氣雷茲審鳥＿茨裰麵：酸猶：意圖??■：色鎌Ａ?ＳＤＶ通＇臟：真．＿肩，??魏惠圓ＪＩＪＳ擲．輕風(fēng)霜簿感■：雜慮：＞??Ｆｉｇ．?１?Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ?ｄｉａｇｒａｍ?ａｎｄ?ｓｐａｔｉａｌ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ??ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＡＷＲ?ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ?ｏｆ??ｔｈｒｅｅ?ｔｒａｎｓｍｉｔ－ｒｅｃｅｉｖｅ?ｓｕｂａｒｒａｙｓ??（ｔｈｅ?ｒｅｄ?ｒｅｃｔａｎｇｌｅ?ｄｅｎｏｔｅｓ?ｔｈｅ?３ＤＶＡＲ?ｗｉｎｄ?ｆｉｅｌ

ｔａａ??＿用氣象攀報??第：３＿＿ｌ?＃??４?６??距離／ｋｍ??１０??１０??過４５?ｄＢＺ。從風(fēng)場結(jié)構(gòu)看，兩種算法結(jié)果比較一??敦、３＇?ｋｍ和：１?＇ｋｍ育眞分別以：拿北風(fēng)和傭拿風(fēng)為??主，面且出現(xiàn)明顯的渦旋結(jié)梅（圖７中紅色圓圈風(fēng)??速、風(fēng)向變化大，且賽強(qiáng)回波，Ｋ域風(fēng)速較大�？傮w??上ｓ從視覺上看風(fēng)場細(xì)節(jié)存在差異，但空聞分布較一??致。??２０１９?年?ｇｊ?２１?ｇ?１４：Ｅ００—１Ｊ：Ｅ００?中等強(qiáng)．．．度的??分散對流云團(tuán)在三維精細(xì)探測Ｋ內(nèi)以４０?ｋｍ?．?ｈ－１??的速廬商肅偏西方向移動！?３１雜存：龜駿時強(qiáng)降，水并??伴有霄讓爹氣。菌■?７為ｉ月２１曰１４：?５｜：ｓｗ肘刻陣??列合成風(fēng)場和陣列反演風(fēng)場在３?ｋｍ和５?ｋｍ高度??上的水平＇風(fēng)羽：屬８由：Ｍ?？?Ｗ麵，舞地強(qiáng)■回＿像于三??維精細(xì)探測區(qū)：之間，周圍為層云區(qū)ｆ中心最強(qiáng)回波超??０２４６８?１０?０２４６８?１０??距離／ｋｍ?距離／ｋｍ??Ｉ?Ｍ?Ｉ?ｉ＿＾Ｂ?Ｉ?Ｉ?ｄＢＺ??０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０??圖７?２０１９年８月２１日１４：５２：００陣列合成風(fēng)場和陣列反演風(fēng)場不同高度的水平風(fēng)矢（填色為反射率因子）??（ａ）陣列合成風(fēng)場，３?ｋｍ高度，（ｂ）陣列反演風(fēng)場，３?ｋｍ高度，??（ｃ）陣列合成風(fēng)場，５?ｋｍ高度，（ｄ）陣列反演風(fēng)場，５?ｋｍ高度??Ｆｉｇ．?７?Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｗｉｎｄ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?八ＷＲ?ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｗｉｎｄ?ｆｉｅｌｄ?ａｎｄ?ｔｈｅ?八ＷＲ?ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ?ｗｉｎｄ?ｆｉｅｌｄ?ａｔ?１４５２００?ＢＴ?２１?八ｕｇ?２０１９??（ｔｈ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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