雷達(dá)反演同化對臺風(fēng)薔薇(2008)強(qiáng)度和路徑預(yù)報(bào)影響及其機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-09 18:37
登陸臺風(fēng)是世界上破壞性最強(qiáng)的自然災(zāi)害之一,其伴隨的強(qiáng)風(fēng)和暴雨常造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)損失。臺風(fēng)在接近陸地時(shí),其強(qiáng)度、路徑和結(jié)構(gòu)的變化經(jīng)常相當(dāng)顯著,給臺風(fēng)預(yù)報(bào)帶來較大的困難。過去研究表明,制約臺風(fēng)預(yù)報(bào)的關(guān)鍵在于數(shù)值模式初始場不能準(zhǔn)確反映臺風(fēng)結(jié)構(gòu)。眾所周知,地基多普勒雷達(dá)是唯一能監(jiān)測近海登陸臺風(fēng)風(fēng)雨三維結(jié)構(gòu)的工具,其高時(shí)間和空間分辨率的觀測資料有助于改善數(shù)值模式初始場精度。本文選取2008年登陸臺灣、路徑突然西折的15號臺風(fēng)薔薇(Jangmi)作為研究個例,采用位于臺灣的四部S波段WSR-88D雷達(dá)在臺風(fēng)路徑發(fā)生轉(zhuǎn)折前(2008年9月28日00時(shí)到06時(shí))的徑向速度和反射率因子數(shù)據(jù),開展臺風(fēng)環(huán)流結(jié)構(gòu)的雷達(dá)風(fēng)場反演方法研究。在此基礎(chǔ)上,利用集合卡爾曼濾波同化技術(shù),分析反演風(fēng)同化對臺風(fēng)強(qiáng)度和路徑預(yù)報(bào)的影響,并探討臺風(fēng)非對稱環(huán)流結(jié)構(gòu)在其路徑變化中的作用。首先,在雷達(dá)臺風(fēng)環(huán)流反演方面,發(fā)展梯度速度軌跡顯示(GrVTD)方法和基于反射率因子的回波追蹤交叉相關(guān)(T-TREC)方法。GrVTD方法根據(jù)臺風(fēng)不同半徑上雷達(dá)徑向速度方位梯度呈諧波變化的特征進(jìn)行傅利葉分析,避免速度模糊影響,并較準(zhǔn)確穩(wěn)定地...
【文章來源】:南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:156 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和動機(jī)
1.2 雷達(dá)資料同化研究進(jìn)展
1.3 雷達(dá)風(fēng)場反演研究進(jìn)展
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
1.5 本文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 GrVTD單多普勒雷達(dá)反演方法
2.1 方法說明
2.2 理想實(shí)驗(yàn)分析
2.3 實(shí)際個例分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 T-TREC單多普勒雷達(dá)反演方法
3.1 方法說明
3.2 實(shí)際個例分析
3.3 誤差分析
3.4 T-TREC實(shí)時(shí)運(yùn)行結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 T-TREC反演風(fēng)集合卡爾曼濾波同化
4.1 雷達(dá)觀測說明
4.2 模式和同化系統(tǒng)
4.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.4 EnKF分析與確定性預(yù)報(bào)
4.5 敏感性實(shí)驗(yàn)
4.6 本章小結(jié)
第五章 T-TREC反演風(fēng)與徑向速度同化配置在不同同化窗口的作用
5.1 雷達(dá)觀測和反演以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2 T-TREC反演風(fēng)同化與徑向速度同化的比較
5.3 V_(TREC)和V_(4RD)組合同化的作用
5.4 確定性預(yù)報(bào)的定量評估
5.6 本章小結(jié)
第六章 初始場非對稱結(jié)構(gòu)在臺風(fēng)Jangmi路徑轉(zhuǎn)折中的作用
6.1 方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.2 環(huán)境場和臺風(fēng)渦旋結(jié)構(gòu)對路徑預(yù)報(bào)的影響
6.3 波數(shù)1結(jié)構(gòu)的演變以及通道氣流的作用
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 未來研究展望
附錄A
參考文獻(xiàn)
攻博期間發(fā)表文章及科研成果目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球變暖背景下我國熱帶氣旋災(zāi)害趨勢分析[J]. 張嬌艷,吳立廣,張強(qiáng). 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2011(04)
本文編號:3426800
【文章來源】:南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:156 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和動機(jī)
1.2 雷達(dá)資料同化研究進(jìn)展
1.3 雷達(dá)風(fēng)場反演研究進(jìn)展
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
1.5 本文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 GrVTD單多普勒雷達(dá)反演方法
2.1 方法說明
2.2 理想實(shí)驗(yàn)分析
2.3 實(shí)際個例分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 T-TREC單多普勒雷達(dá)反演方法
3.1 方法說明
3.2 實(shí)際個例分析
3.3 誤差分析
3.4 T-TREC實(shí)時(shí)運(yùn)行結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 T-TREC反演風(fēng)集合卡爾曼濾波同化
4.1 雷達(dá)觀測說明
4.2 模式和同化系統(tǒng)
4.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.4 EnKF分析與確定性預(yù)報(bào)
4.5 敏感性實(shí)驗(yàn)
4.6 本章小結(jié)
第五章 T-TREC反演風(fēng)與徑向速度同化配置在不同同化窗口的作用
5.1 雷達(dá)觀測和反演以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2 T-TREC反演風(fēng)同化與徑向速度同化的比較
5.3 V_(TREC)和V_(4RD)組合同化的作用
5.4 確定性預(yù)報(bào)的定量評估
5.6 本章小結(jié)
第六章 初始場非對稱結(jié)構(gòu)在臺風(fēng)Jangmi路徑轉(zhuǎn)折中的作用
6.1 方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.2 環(huán)境場和臺風(fēng)渦旋結(jié)構(gòu)對路徑預(yù)報(bào)的影響
6.3 波數(shù)1結(jié)構(gòu)的演變以及通道氣流的作用
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 未來研究展望
附錄A
參考文獻(xiàn)
攻博期間發(fā)表文章及科研成果目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球變暖背景下我國熱帶氣旋災(zāi)害趨勢分析[J]. 張嬌艷,吳立廣,張強(qiáng). 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2011(04)
本文編號:3426800
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