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广州极端降水微物理特征的双偏振雷达研究

气象科学 2023年第2期43卷 278-284页

作者：冯嘉宝张羽田聪聪傅佩玲广州市气象台广州511430

利用2017年广州S波段双偏振雷达和地面自动站小时雨量资料,对比分析了广州极端降水(雨强≥50 mm·h^(-1))与强降水(雨强为20~50 mm·h^(-1))的微物理特征。结果表明:极端降水的20 dBZ和30 dBZ回波发展高度与强降水都差异较小,说明广州... 详细信息

利用2017年广州S波段双偏振雷达和地面自动站小时雨量资料,对比分析了广州极端降水(雨强≥50 mm·h^(-1))与强降水(雨强为20~50 mm·h^(-1))的微物理特征。结果表明:极端降水的20 dBZ和30 dBZ回波发展高度与强降水都差异较小,说明广州地区的降水强度与对流发展高度关系不大。在低层,极端降水平均回波更强,雨滴粒径更大,结合Z H-Z DR的分布表明广州地区降水具有海洋性对流特征。与强降水对比,0℃层以下极端降水的Z H、Z DR、K DP值都明显更大,尤其在4~5 km都快速增长,说明广州地区极端降水的发展关键在4~5 km高度,并在下落过程中继续增长,因此造成极端降水的发生。

关键词：极端降水双偏振雷达反射率因子差分反射率因子

台风山竹(1822)龙卷的双极化相控阵雷达特征

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应用气象学报 2020年第6期31卷 706-718页

作者：傅佩玲胡东明黄浩张羽田聪聪广州市气象台广州511430 南京大学南京210023

2018年9月17日台风山竹(1822)外围螺旋雨带中发生EF2级龙卷。在高湿度、高不稳定、强垂直风切变的环流背景下,龙卷在台风外围雨带上微型超级单体右后侧钩状回波顶端的弱回波区中发展起来。具有高时空分辨率的广州X波段双极化相控阵雷达... 详细信息

2018年9月17日台风山竹(1822)外围螺旋雨带中发生EF2级龙卷。在高湿度、高不稳定、强垂直风切变的环流背景下,龙卷在台风外围雨带上微型超级单体右后侧钩状回波顶端的弱回波区中发展起来。具有高时空分辨率的广州X波段双极化相控阵雷达,不仅观测到超级单体的发展过程,还呈现出龙卷涡旋演变特征:单体风暴尾端在右后方入流加强作用下,逐渐形成钩状回波形态,此时对流层中低层2~3km高度附近的中气旋强度率先达到最大,随着旋转强度进一步加强和旋转中心高度逐步下降,低层强旋转特征越来越明显,当低层旋转速度达到峰值(超过21m·s^-1),旋转直径收缩到1km范围,地面出现EF2级以上龙卷,旋转速度对区域出现清晰的弱回波龙卷眼区特征。X波段双极化相控阵雷达在龙卷观测中优势显著,弥补了多普勒天气雷达观测的不足。

关键词： X波段双极化相控阵雷达台风山竹龙卷龙卷涡旋特征旋转直径龙卷弱回波眼区

广州相控阵天气雷达组网方案设计及其观测试验

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气象 2020年第6期46卷 823-836页

作者：程元慧傅佩玲胡东明包晓军张羽李浩文黄辉广东省气象局广州510060 广州市气象台广州511430 广东省珠海纳睿达科技有限公司珠海519000

通过统计近3年广州强对流的回波结构特征,设计了由4部具有双线偏振功能的X波段相控阵天气雷达组网,覆盖广州中心城区。以期获得本地小尺度对流单体生消完整过程的精细探测资料,为对流单体生消机理分析提供数据基础,同时为分析城市冠层... 详细信息

通过统计近3年广州强对流的回波结构特征,设计了由4部具有双线偏振功能的X波段相控阵天气雷达组网,覆盖广州中心城区。以期获得本地小尺度对流单体生消完整过程的精细探测资料,为对流单体生消机理分析提供数据基础,同时为分析城市冠层影响飑线等线状对流系统强度变化提供观测依据。观测试验表明:相控阵雷达网获取的高分辨率探测数据,监测本地生消的小尺度对流单体、线状对流系统的强度变化有明显优势,对预警信号发布等业务有很大帮助。不足之处是该相控阵雷达采取单波束扫描模式,加快扫描速度受到一定程度限制。

关键词：双线偏振相控阵雷达本地中小尺度对流单体线状对流系统监测预警

两次台风衍生龙卷的环境背景和雷达特征对比分析

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气象科学 2021年第1期41卷 99-107页

作者：谌志刚李海燕肖柳斯傅佩玲周芯玉广州市气象局广州511430 广州市气象台广州511430

利用ECMWF高分辨率再分析资料及广州多普勒天气雷达资料,对1522号台风"彩虹"外围衍生的广州番禺龙卷和1806号台风"艾云尼"外围衍生的广州南沙龙卷进行对比分析,同时还挑选了一个未发生龙卷的台风做外围环境参数对比。结果表明:两次强龙... 详细信息

利用ECMWF高分辨率再分析资料及广州多普勒天气雷达资料,对1522号台风"彩虹"外围衍生的广州番禺龙卷和1806号台风"艾云尼"外围衍生的广州南沙龙卷进行对比分析,同时还挑选了一个未发生龙卷的台风做外围环境参数对比。结果表明:两次强龙卷都发生在登陆台风的东北象限,中低空急流明显、低层辐合、高层辐散在珠江三角洲地区叠加是产生龙卷的有利天气背景。环境影响因子均表现为对流有效位能较大、低层风速较大、垂直风切变较强、抬升凝结高低较低、抬升指数较小、风暴相对螺旋度较大:相比之下,未发生龙卷的台风外围中低空急流依然明显,但其他环境影响因子大多数未达到发生龙卷的条件阈值。雷达反射率上均表现为一些超级单体特征,最强反射率均在59 dBZ以上,且低仰角都存在明显的速度对。由于"彩虹"龙卷过程的对流有效位能、中低层风速、低层风切变、抬升指数及中气旋强度等环境影响因子均明显强于"艾云尼"龙卷过程,导致其强度明显强于"艾云尼"龙卷。

关键词： ECMWF再分析场台风龙卷雷达特征

广州X波段双偏振相控阵天气雷达观测试验进展

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气象科技进展 2020年第6期10卷 80-85页

作者：张羽田聪聪傅佩玲黄辉广东省广州市气象台广州511430 广东省珠海纳睿达科技有限公司珠海519000

为了弥补现有业务雷达的探测盲区,增强小尺度强对流天气监测能力,广州市气象部门自2017年开始组织开展X波段相控阵雷达(XPAR)布网观测试验,截至到2020年1月,已经建成5部具备双偏振功能的X波段相控阵雷达。X波段相控阵雷达通过一体化和... 详细信息

为了弥补现有业务雷达的探测盲区,增强小尺度强对流天气监测能力,广州市气象部门自2017年开始组织开展X波段相控阵雷达(XPAR)布网观测试验,截至到2020年1月,已经建成5部具备双偏振功能的X波段相控阵雷达。X波段相控阵雷达通过一体化和模块化设计,体积小、运行稳定,可实现无人值守,但是对数据的传输和存储提出了更高的要求;相控阵雷达探测数据可靠,能够清晰地识别出融化层特征。快速扫描体制有利于天气系统的精细观测,利用其双偏振功能可以进一步观测到降水的相态演变过程。

关键词：相控阵雷达双偏振雷达雷达组网精细观测

EnKF循环同化相控阵雷达数据与变分雷达反演方法的对比研究:对一次台风外围龙卷个例的分析

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气象科学 2022年第1期42卷 1-11页

作者：王晨赵坤朱科锋傅佩玲陈炳洪杨正玮南京大学大气科学学院南京210023 南京气象科技创新研究院南京210019 广州市气象台广州511430

针对2018年9月17日发生在广东省佛山市的一次台风龙卷过程,对比分析了EnKF和变分方法同化X波段相控阵雷达得到的风场结构。结果表明,EnKF方法和变分方法在同化了X波段相控阵雷达资料之后,都可以得到龙卷母体风暴的涡旋特征。相比之下,E... 详细信息

针对2018年9月17日发生在广东省佛山市的一次台风龙卷过程,对比分析了EnKF和变分方法同化X波段相控阵雷达得到的风场结构。结果表明,EnKF方法和变分方法在同化了X波段相控阵雷达资料之后,都可以得到龙卷母体风暴的涡旋特征。相比之下,EnKF同化分析的涡旋强度更强,台风龙卷母体风暴及其周边三维风场的结构更加完整,与回波结构匹配更好。变分方法同化得到的流场不够连续,台风龙卷母体风暴的涡旋强度偏弱,弱回波区入流也明显偏弱,并不符合概念模型。而两种方法在没有同化相控阵雷达数据时,都无法产生龙卷母体风暴的流场特征。总体而言,相对于变分方法,EnKF同化系统在同化X波段相控阵雷达数据后可以产生更为合理的涡旋结构,台风龙卷母体风暴及其周边动力场结构更合理,这为以后X波段相控阵雷达的业务应用提供了思路。

关键词：龙卷母体风暴相控阵雷达 WRF EnKF 变分方法

基于X波段双偏振相控阵雷达的超级单体风暴观测分析

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热带气象学报 2023年第2期39卷 218-229页

作者：张羽陈炳洪曾琳沈晓钿傅佩玲刘显通广州市气象台广东广州511430 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510641

为了研究X波段双偏振相控阵雷达对超级单体风暴的探测能力,利用X波段双偏振相控阵雷达和S波段双偏振天气雷达资料,分析了一次发生在华南地区的超级单体风暴在成熟阶段的精细结构观测特征,结果表明:X波段双偏振相控阵雷达较高的时空分辨... 详细信息

为了研究X波段双偏振相控阵雷达对超级单体风暴的探测能力,利用X波段双偏振相控阵雷达和S波段双偏振天气雷达资料,分析了一次发生在华南地区的超级单体风暴在成熟阶段的精细结构观测特征,结果表明:X波段双偏振相控阵雷达较高的时空分辨率有利于精细监测超级单体快速演变过程,但同时受衰减影响明显,超级单体核心区后侧出现明显的“V”型缺口;超级单体的低层观测到CC谷和ZDR弧,中层观测到ZDR环和CC环,高层高ZH区对应较小的ZDR和CC,这些都是超级单体发展旺盛的重要特征;垂直方向上观测到ZDR柱,ZDR柱与上升气流密切相关。降雹前ZDR柱迅速增加,冰雹降落后ZDR柱高度迅速降低。冰雹降落到地面后会部分融化,导致含水量显著增加,因此在近地层出现KDP大值区,冰雹与降水的混合相态则使得CC降低,这对冰雹的临近预警和识别冰雹在地面的降落位置具有很好的指示意义。研究结果可为X波段双偏振相控阵雷达在强对流天气监测预警中的应用提供参考。

关键词：相控阵雷达双偏振雷达超级单体冰雹预警

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基于遗传算法的RBF网络用于股票短期预测

数据采集与处理 2001年第2期16卷 249-252页

作者：周佩玲陶小丽傅忠谦彭虎王新跃中国科学技术大学电子科学与技术系合肥230026

采用改进的遗传算法 (GA)优化径向基函数 (RBF)网络 ,提出了一种新颖的确定 RBF网络参数的方法 ,并用优化的 RBF网络用于股票的短期预测 ,其结果与实际值吻合效果较好。

关键词：径向基函数网络遗传算法股票预测神经网络

2017年5月7日广州特大暴雨微物理特征及其触发维持机制分析

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气象 2018年第4期44卷 500-510页

作者：傅佩玲胡东明张羽李怀宇高美谭周芯玉广州市气象台广州511430

2017年5月7日,广州经历了一次罕见的局地特大暴雨事件,刷新了多个雨量历史纪录,造成了严重的国民财产损失。本文利用双偏振雷达、二维雨滴谱仪、微波辐射计和风廓线雷达等多种新型探测资料,分析这次短时暴雨的演变过程和降水特征,并通... 详细信息

2017年5月7日,广州经历了一次罕见的局地特大暴雨事件,刷新了多个雨量历史纪录,造成了严重的国民财产损失。本文利用双偏振雷达、二维雨滴谱仪、微波辐射计和风廓线雷达等多种新型探测资料,分析这次短时暴雨的演变过程和降水特征,并通过大气环境诊断和双多普勒雷达风场反演方法研究其维持机制。结果表明,此次降水过程发生在弱天气系统强迫条件下,大气层结表现为弱对流抑制、低抬升凝结高度、中等对流有效位能、较厚的暖云层,低层受暖湿气流影响但无明显急流。强降水是由中尺度对流系统直接产生的。午夜至凌晨的初始对流主要由偏南暖湿气流与地形相互作用产生,对流单体不断在后部触发并逐渐形成准静止的对流雨带;黎明至早晨,新生对流单体沿着成熟的强降水风暴出流与低层偏南暖湿气流的交界不断激发,后向传播过程更为显著,形成回波列车效应;此后降水以组织化的对流雨带不断南移。此次暴雨过程中的对流云团为典型的低质心降水云团,降水雨滴谱在高湿环境中表现为暖性降水的特征(小雨滴浓度非常高),但同时存在部分大粒子,从而导致更高的降水效率和局地强降水。不断加强的低层偏南暖湿气流对于对流系统的发展和维持具有重要作用。

关键词：广州“5·7”特大暴雨高降水效率低质心云团暖性降水后向建立