科技成果

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成果名称: 弱天气系统强迫下黄土高原强对流云的初生和演变

成果登记号: 9612016Y0289

第一完成单位: 陕西省气象台

联 系 人: 潘留杰

成果类型: 应用技术

技术领域: 城市建设与社会发展

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

   项目来源:陕西省气象局2013年度预报员专项项目,项目编号:2013Y-7。   目的与意义:强对流天气一般是指雷雨大风、冰雹、龙卷、短时强降水等天气,该类天气突发性和局地性强、生命史短,地面观测和模式预报可能会漏掉这些小尺度系统,因此强对流天气一直是预报业务中的难点问题。确定对流的初生位置及可能的演变机制是短时强对流天气预报面临的主要挑战之一,夏季特别是在弱天气系统强迫下,预报员往往很难判断对流云团能否到达自由对流的高度并维持正浮力继续向上发展。   黄土高原属干旱区,地质条件差、生态环境十分脆弱,暖季强对流引发的暴雨可能造成更加巨大的人员及财产损失。历史事件2010年8月7日23--24时甘肃舟曲一小时降水量77.3mm,造成特大山洪地质灾害,1471人遇难,294人失踪;2012年7月27日陕西榆林强降水造成41.3万人受灾,18人死亡。这些事件深刻的表明黄土高原强对流天气的预报、预警仍然是目前值得关注的重大课题。   本项目首先在美国国家大气研究中心NCAR的风暴识别追踪系统的基础上开发出适合C波段的天气雷达接口程序,其次利用TITAN分析2010年6月30日的弱天气系统强迫下陕北黄土高原对流云的初生、演变机制,最后,采用NCAR的WRF模式进行模拟及敏感性试验,文章的最后归纳出弱天气强迫下对流云初生及演变的概念模型,为实际预报业务提供技术支撑。主要成果如下:   ①基于C++语言,成功开发了基于陕西C波段多普勒天气雷达的TITAN(Thunderstormidentificationtrackinganalysisandnowcasting)系统数据接口、改进了风暴识别追踪算法,并投入业务运行。   ②通过对2009-2012历史雷达资料的统计分析,首次得出了基于雷达资料的黄土高原强对流云团的时空分布规律。   ③通过移植开发的风暴识别追踪系统,对2010年6月-2013年6月的强对流天气个例进行分类,给出了对流云初生的五种触发机制-地形、干线、冷槽、暖池、辐合线。   ④通过中尺度分析、结合美国WRF(WeatherResearchandForecastingModel)中尺度数值模式模拟和统计分析,归纳出了弱天气系统强迫下(天气尺度系统不明显,没有大的高空天气尺度槽脊系统的影响)的黄土高原强对流云初生的概念模型。    本项目开发的C波段天气雷达接口程序,推广应用到陕西省人影办、山东青岛民航空管气象台、甘肃省天水市气象局等多家业务单位。