雷達(dá)產(chǎn)品與算法【技術(shù)經(jīng)驗(yàn)】

1、CINRAD-SA雷達(dá)系統(tǒng)主要產(chǎn)品與算法簡(jiǎn)介,1,學(xué)習(xí)研究,CINRAD-SA 主要產(chǎn)品,2,學(xué)習(xí)研究,CINRAD-SA主要產(chǎn)品,3,學(xué)習(xí)研究,1. 雷達(dá)產(chǎn)品分類,嚴(yán)格來說，雷達(dá)產(chǎn)品只有約 28 個(gè)，只是因?yàn)椴煌姆直媛屎筒煌臄?shù)據(jù)色標(biāo)等級(jí)，同一個(gè)產(chǎn)品又可分為多個(gè)。因此，共有約 80個(gè) 雷達(dá)產(chǎn)品的編號(hào)不是連續(xù)的！ 不同分類： 基本產(chǎn)品與導(dǎo)出產(chǎn)品 基本數(shù)據(jù)產(chǎn)品、物理量產(chǎn)品、跟蹤產(chǎn)品、信息產(chǎn)品 錐面（仰角）產(chǎn)品和體積產(chǎn)品,4,學(xué)習(xí)研究,2. 基本產(chǎn)品,2.1 反射率因子 2.2 平均徑向速度 2.3 徑向速度譜寬,5,學(xué)習(xí)研究,2.1 基本反射率因子（R,體積掃描中各個(gè)仰角全方位（360）的回波

2、強(qiáng)度 產(chǎn)品編號(hào): R16-21 極坐標(biāo)顯示。顯示范圍230和460公里 3種分辨率： 230公里顯示范圍 1公里 460公里顯示范圍 2公里和 4公里,6,學(xué)習(xí)研究,基本反射率因子（R,圖象色標(biāo)分為 8和16 級(jí)： 晴空模式：-28dBZ28dBZ 降水模式： 5dBZ75dBZ 共 6 個(gè)產(chǎn)品。最常用的為19號(hào)：1公里分辨率，16級(jí)色標(biāo)，顯示范圍230公里 用途： 估計(jì)系統(tǒng)的強(qiáng)度 冰雹的潛在性 風(fēng)暴結(jié)構(gòu),7,學(xué)習(xí)研究,不同分辨率反射率因子產(chǎn)品的由來,不同分辨率的R生成,1公里分辨率的產(chǎn)品顯示波束寬度為1、長(zhǎng)度為1公里的所有原始數(shù)據(jù) 分辨率為2公里的產(chǎn)品取兩個(gè)連續(xù)的1公里分辨率數(shù)據(jù)中的最大 分

3、辨率為4公里的產(chǎn)品取四個(gè)連續(xù)的1公里分辨率數(shù)據(jù)中的最大的,8,學(xué)習(xí)研究,不同分辨率的反射率因子產(chǎn)品的例子,1 km的產(chǎn)品 2 km的產(chǎn)品 4 km的產(chǎn)品,9,學(xué)習(xí)研究,不同顯示范圍、不同分辨率的反射率因子產(chǎn)品的例子,R19產(chǎn)品 R20產(chǎn)品 R21產(chǎn)品,10,學(xué)習(xí)研究,2.2 平均徑向速度產(chǎn)品（V,體積掃描中各個(gè)仰角全方位（360）的平均徑向速度 產(chǎn)品編號(hào)：V22-27 極坐標(biāo)顯示。顯示范圍60、115、和230公里 3種分辨率： 60公里顯示范圍 250米 115公里顯示范圍 500米 230公里顯示范圍 1公里,11,學(xué)習(xí)研究,平均徑向速度產(chǎn)品（V,圖象色標(biāo)分為 8和16 級(jí) 共 6 個(gè)產(chǎn)品

4、。最常用的為V 27號(hào)：分辨率1公里，圖象色標(biāo)等級(jí)為16，顯示范圍230公里 主要用途： 估計(jì)風(fēng)向、風(fēng)速 確定水平和垂直切變（不連續(xù)邊界） 識(shí)別強(qiáng)天氣系統(tǒng),12,學(xué)習(xí)研究,不同分辨率產(chǎn)品的生成,不同分辨率V的生成 250米分辨率的產(chǎn)品顯示波束寬度為1、長(zhǎng)度為 250米的所有原始數(shù)據(jù) 分辨率為500米的產(chǎn)品取兩個(gè)連續(xù)的250米分辨率數(shù)據(jù)中的第一個(gè) 分辨率為1公里的產(chǎn)品取四個(gè)連續(xù)的250米分辨率數(shù)據(jù)中的第一個(gè),13,學(xué)習(xí)研究,不同分辨率產(chǎn)品的例子,250米分辨率V 500米分辨率V 1公里分辨率V,14,學(xué)習(xí)研究,不同顯示范圍、不同分辨率的平均徑向速度產(chǎn)品的例子,V26產(chǎn)品 V27產(chǎn)品,15,學(xué)習(xí)

5、研究,2.3 基本徑向速度譜寬產(chǎn)品（SW,體積掃描中各個(gè)仰角全方位（360）的基本譜寬 產(chǎn)品編號(hào)：SW28-30 極坐標(biāo)顯示。顯示范圍60、115、和230公里 3種分辨率： 60公里顯示范圍 250米 115公里顯示范圍 500米 230公里顯示范圍 1公里,16,學(xué)習(xí)研究,基本徑向速度譜寬產(chǎn)品（SW,8 個(gè)等級(jí)色標(biāo)，共 3 個(gè)產(chǎn)品 它可提供由于風(fēng)切變、湍流和或速度樣本質(zhì)量引起的徑向速度變化幅度的度量，可用來幫助確定邊界位置、TBSS、估計(jì)湍流大小及檢查徑向速度是否可靠,17,學(xué)習(xí)研究,不同分辨率產(chǎn)品的例子,250米分辨SW 500米分辨SW 1公里分辨SW,18,學(xué)習(xí)研究,19,學(xué)習(xí)研究,

6、3. 導(dǎo)出產(chǎn)品與算法,20,學(xué)習(xí)研究,雷達(dá)產(chǎn)品的算法,WSR-98D 算法軟件包的版本較低： 是WSR-88D算法軟件包V7.0再結(jié)合V10.0中的一部分算法 目前WSR-88D 算法軟件包的版本為V10.0,21,學(xué)習(xí)研究,3.1 風(fēng)暴跟蹤信息產(chǎn)品（STI）與算法,識(shí)別雷達(dá)探測(cè)范圍內(nèi)的每個(gè)對(duì)流風(fēng)暴單體,并給出風(fēng)暴過去、現(xiàn)在和將來的位置以及345公里范圍內(nèi)的風(fēng)暴運(yùn)動(dòng)的可靠信息 提供風(fēng)暴過去每15分鐘間隔的位置、現(xiàn)在位置、和未來1小時(shí)內(nèi)每15分鐘間隔的預(yù)報(bào)位置，構(gòu)成風(fēng)暴的移動(dòng)軌跡 產(chǎn)品編號(hào)STI 58,22,學(xué)習(xí)研究,風(fēng)暴跟蹤信息(STI)產(chǎn)品,產(chǎn)品形式： 單一圖形 圖形+字符信息 圖形疊加 風(fēng)

7、暴跟蹤信息例子1 風(fēng)暴跟蹤信息例子2,23,學(xué)習(xí)研究,跟蹤移動(dòng)軌跡符號(hào),符號(hào) 表示過去風(fēng)暴位置 符號(hào) + 表示風(fēng)暴未來預(yù)報(bào)位置 符號(hào) 表示風(fēng)暴當(dāng)前位置 符號(hào) 表示風(fēng)暴處于準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài),24,學(xué)習(xí)研究,字符信息,STORM ID風(fēng)暴編號(hào) AZ風(fēng)暴的方位 RAN與雷達(dá)頭的距離 FCST預(yù)測(cè)的風(fēng)暴移向，即來向 MVT預(yù)測(cè)的風(fēng)暴移速 TRK ERR跟蹤誤差（距離、移向） DBZM最大反射率因子的數(shù)值 HGT-最大反射率因子所在高度,25,學(xué)習(xí)研究,風(fēng)暴單體的識(shí)別和跟蹤算法（SCIT,風(fēng) 暴 單 體 段,風(fēng) 暴 單 體 質(zhì) 心,風(fēng) 暴 單 體 跟 蹤,風(fēng) 暴 位 置 預(yù) 報(bào),26,學(xué)習(xí)研究,3.1.1 風(fēng)

8、暴單體段,定義 段是在某一錐面（仰角）沿徑向排列的、反射率大于或等于特定閾值的一組相鄰距離庫.長(zhǎng)度2公里,處理過程 沿徑向按 7 個(gè)不同的反射率閾值搜尋單體段 夾在相鄰兩個(gè)閾值之間的距離庫，其反射率與高一級(jí)閾值差5DBZ、且距離庫數(shù) 2，則劃為高一級(jí)閾值的段 每個(gè)徑向上每個(gè)閾值的段數(shù)最多為15,27,學(xué)習(xí)研究,搜尋段示意,28,學(xué)習(xí)研究,3.1.2 風(fēng)暴單體質(zhì)心,定義 分量在單體中某一錐面（仰角）掃描上，閾值 相同、方位相鄰的段所構(gòu)成的區(qū)域 質(zhì)心單體質(zhì)量中心的三維位置,構(gòu)成分量的閾值: 相鄰的段數(shù)： 2 個(gè) 2 個(gè)相鄰段的方位差 1.5,徑向重疊距離2公里 分量所占區(qū)域面積10平方公里,29,

9、學(xué)習(xí)研究,風(fēng)暴單體質(zhì)心,處理過程: 在錐面上(仰角掃描)分析完每個(gè)徑向的段后，將錐面上相鄰風(fēng)暴段組合成“二維”風(fēng)暴分量 如果不同閾值的分量相互重疊，則只保留最大閾值的分量 分量質(zhì)量分量的等效液態(tài)水含量的估計(jì)值 計(jì)算分量的質(zhì)心、分量質(zhì)量 按間距5公里/7.5公里/10公里三種閾值進(jìn)行分量質(zhì)心垂直關(guān)聯(lián)。如果某一分量質(zhì)心與相鄰錐面的質(zhì)心關(guān)聯(lián)數(shù)超過1個(gè)，取最大質(zhì)量的質(zhì)心 計(jì)算出單體的質(zhì)心,30,學(xué)習(xí)研究,圖,磚形輪廓線表示30dBZ閾值風(fēng)暴段。風(fēng)暴段將被組合成一個(gè)“二維”分量,31,學(xué)習(xí)研究,較高閾值分量區(qū)域中的較低閾值分量被去掉,32,學(xué)習(xí)研究,確定風(fēng)暴質(zhì)心,33,學(xué)習(xí)研究,風(fēng)暴單體質(zhì)心算法的輸出,

10、質(zhì)心的方位（極坐標(biāo)） 質(zhì)心的高度（ARL相對(duì)于雷達(dá)高度） 最大反射率（3個(gè)距離庫的平均） 最大反射率的高度（波束中心點(diǎn)高度ARL） 單體底和頂高（ARL） 分量數(shù)目 基于單體的垂直累積液態(tài)水含量（VIL,34,學(xué)習(xí)研究,基于風(fēng)暴單體的垂直積分液態(tài)水VIL,風(fēng)暴單體各仰角掃描最大反射率因子計(jì)算的液態(tài)水總和,35,學(xué)習(xí)研究,3.1.3 風(fēng)暴單體跟蹤,預(yù)報(bào)位置,預(yù)報(bào)位置,前次體積掃位置,前次體積掃位置,R3,R7,36,學(xué)習(xí)研究,3.1.4 風(fēng)暴未來位置預(yù)報(bào),風(fēng)暴位置預(yù)報(bào)是依據(jù)過去風(fēng)暴移動(dòng)的記錄來預(yù)報(bào)單體未來1小時(shí)內(nèi)每15分鐘間隔的質(zhì)心位置,37,學(xué)習(xí)研究,STI 產(chǎn)品的局限性,當(dāng)兩個(gè)風(fēng)暴單體很靠近

11、時(shí)，只能識(shí)別為一個(gè)風(fēng)暴 由于靜錐區(qū)的原因，當(dāng)風(fēng)暴很接近雷達(dá)時(shí)，許多有關(guān)風(fēng)暴的信息因缺探測(cè)資料而不可靠 當(dāng)風(fēng)暴處于發(fā)展或消亡階段時(shí)，高反射率因子核的變化較大，因而識(shí)別就可能出現(xiàn)較大差錯(cuò) 路徑預(yù)報(bào)采用的是直線預(yù)報(bào)方式，對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)的風(fēng)暴的識(shí)別也可出現(xiàn)較大差錯(cuò),38,學(xué)習(xí)研究,3.2 風(fēng)暴結(jié)構(gòu)產(chǎn)品（SS 62,是字符產(chǎn)品，提供有關(guān)風(fēng)暴結(jié)構(gòu)的特征信息 最大計(jì)算范圍 345公里 主要信息： 最大反射率及其所在高度（相對(duì)雷達(dá)頭） 基于風(fēng)暴單體的垂直積分液態(tài)水含量（VIL） 風(fēng)暴底（30DBZ）和頂?shù)母?質(zhì)心位置等 每個(gè)體掃更新一次 風(fēng)暴結(jié)構(gòu)產(chǎn)品SS例子,39,學(xué)習(xí)研究,3.3 冰雹指數(shù)（HI 59,冰雹指

12、數(shù)產(chǎn)品是警示風(fēng)暴是否可能產(chǎn)生冰雹的一個(gè)指標(biāo)，主要是圖形產(chǎn)品 在0 層高度以上檢查高反射率因子值，用冰雹指數(shù)算法（HDA）計(jì)算得到： 冰雹概率 POH（以10%為單位） 大冰雹 （直徑2厘米) 概率POSH （以10%為單位） 最大可能冰雹尺寸 MEHS 計(jì)算范圍230公里，每個(gè)體掃更新一次,40,學(xué)習(xí)研究,新冰雹指數(shù)產(chǎn)品符號(hào),30% POH 50,50% POH， POSH 最小 POSH 顯示臨界值 30,30% POSH 50,POSH 50,41,學(xué)習(xí)研究,老冰雹指數(shù),老冰雹指數(shù)是指用第七版本的氣象算法軟件包得到的： POSITIVE 肯定 PROBABLE 可能 NONE 否定（無符號(hào)

13、） INSF不足夠（無符號(hào)）沒有足夠的資料分析風(fēng)暴,42,學(xué)習(xí)研究,冰雹指數(shù)產(chǎn)品,新冰雹指數(shù)產(chǎn)品 老冰雹指數(shù)產(chǎn)品,43,學(xué)習(xí)研究,3.3.2 冰雹指數(shù)的算法,0 C和 -20 C 層的高度（通過探空獲得并輸入給冰雹指數(shù)算法） 高懸（ 0 C層以上）的高反射率因子核（ 45DBZ） 及時(shí)更新上述等溫線的高度值對(duì)算法的成功極為重要,44,學(xué)習(xí)研究,任意大小冰雹概率POH與0 C層、45DBZ層高度的關(guān)系,45,學(xué)習(xí)研究,大冰雹概率的計(jì)算,計(jì)算大冰雹指數(shù)SHI（經(jīng)驗(yàn)關(guān)系） 與反射率因子權(quán)重函數(shù)、溫度權(quán)重函數(shù)成正比 與0 C和 -20 C 層的高度、風(fēng)暴單體頂高有關(guān) 計(jì)算冰雹發(fā)生預(yù)警閾值WT 與0 C

14、層的高度成正比 PSOH=29（SHI/WT）+50,46,學(xué)習(xí)研究,可能最大冰雹尺寸,MEHS=2.54(SHI)0.5 單位: mm,47,學(xué)習(xí)研究,3.4 中氣旋（M）與龍卷渦旋特征（TVS）產(chǎn)品,48,學(xué)習(xí)研究,3.4.1 中氣旋產(chǎn)品（M 60,圖形與文字結(jié)合的產(chǎn)品 產(chǎn)品編號(hào)：M60 最大識(shí)別范圍：230公里 只在一個(gè)PPI上有滿足中氣旋方位切變閾值的環(huán)流非相關(guān)切變。只在文字信息中標(biāo)注 只在兩個(gè)相鄰錐面上有滿足中氣旋方位切變閾值的環(huán)流三維相關(guān)切變。細(xì)黃圈表示 在兩個(gè)及以上相鄰錐面上有滿足中氣旋方位切變閾值的環(huán)流中氣旋。粗黃圈表示,49,學(xué)習(xí)研究,中氣旋產(chǎn)品,中氣旋產(chǎn)品的屬性表： ID風(fēng)

15、暴編號(hào) FEATURE強(qiáng)切變的性質(zhì)（非相關(guān)/三維相關(guān)/中氣旋） AZ/RAN強(qiáng)切變相對(duì)雷達(dá)頭的方位和距離 BASE/TOP強(qiáng)切變的底部和頂部高度(ARL相對(duì)雷達(dá)頭) RAD/AZDIA強(qiáng)切變（兩中心）的徑向與方位距離 產(chǎn)品例子,50,學(xué)習(xí)研究,強(qiáng)風(fēng)暴實(shí)驗(yàn)室NSSL的中氣旋算法與88D風(fēng)暴序列算法的對(duì)比,51,學(xué)習(xí)研究,3.4.2 龍卷渦旋特征(TVS 61,圖形與文字結(jié)合的產(chǎn)品 產(chǎn)品編號(hào)：TVS61 在識(shí)別出中氣旋的基礎(chǔ)上，從中氣旋環(huán)流鄰近區(qū)域的平均徑向速度中搜尋 TVS，且在兩個(gè)相鄰PPI上都存在TVS。用紅色實(shí)心三角表示 最大識(shí)別范圍：100公里 主觀判斷TVS例子 客觀計(jì)算判斷TVS例子

16、,52,學(xué)習(xí)研究,龍卷渦旋特征,龍卷渦旋特征產(chǎn)品的屬性表： ID風(fēng)暴編號(hào) AZ/RANTVS中心相對(duì)雷達(dá)頭的方位和距離 HEIGHTTVS最強(qiáng)切變相對(duì)雷達(dá)頭的高度 SHEARTVS的值 ORI/ROT TVS（兩中心）的徑向與方位距離 TVS 61實(shí)例,53,學(xué)習(xí)研究,TVS評(píng)分對(duì)比(6個(gè)例,NSSL TVS 88D TVS (opt) 88D TVS POD FAR CSI HSS POD FAR CSI HSS POD FAR CSI HSS 43 48 31 46 37 78 16 26 3 0 3 0,54,學(xué)習(xí)研究,3.5 垂直累積液態(tài)水(VIL 57,反映降水云體中，在某一確定的底

17、面積（4KM 4KM）的垂直柱體內(nèi)液態(tài)水總量分布的圖形產(chǎn)品 極坐標(biāo)顯示 產(chǎn)品號(hào)為57，顯示范圍230公里 數(shù)據(jù)色標(biāo)等級(jí)：16 最大計(jì)算范圍: 230公里 它是判別強(qiáng)降水及其降水潛力，強(qiáng)對(duì)流天氣造成的暴雨和冰雹等災(zāi)害性天氣事件的有效工具之一,55,學(xué)習(xí)研究,垂直積分液態(tài)水產(chǎn)品,VIL 例子1 VIL 例子2,56,學(xué)習(xí)研究,垂直累積液態(tài)水（VIL）算法,假定回波均由液態(tài)水所產(chǎn)生，由經(jīng)驗(yàn)公式將反射率因子DBZ轉(zhuǎn)換成相當(dāng)?shù)囊簯B(tài)水含量 液態(tài)水混合比的經(jīng)驗(yàn)公式,M液態(tài)水混合比，Z雷達(dá)反射率因子 Z值的上限取為55dBZ以減少冰雹污染,57,學(xué)習(xí)研究,計(jì)算步驟,把每個(gè)PPI極坐標(biāo)形式的回波強(qiáng)度 R 轉(zhuǎn)換成

18、直角坐標(biāo)（4 KM4KM ）的 R 把以 dbz 為單位的R轉(zhuǎn)換成以Z（mm6/m3）為單位的R值 計(jì)算第I層的PPI資料中位于4KM4KM底面積垂直柱體內(nèi)的 M 值 計(jì)算每一個(gè)底面積的柱體內(nèi)的液態(tài)水含量的累積值,58,學(xué)習(xí)研究,計(jì)算公式,59,學(xué)習(xí)研究,Oklahoma 發(fā)生大冰雹所必須的VIL估計(jì)值,60,學(xué)習(xí)研究,垂直積分液態(tài)水產(chǎn)品的局限性,降水滴譜的大小嚴(yán)重影響 R 的大小，RD關(guān)系不確定性 超過 200公里或小于 20公里的VIL值不可靠 過分傾斜或快速移動(dòng)的風(fēng)暴的VIL可能低估 受波束的填塞系數(shù)的影響 VCP11計(jì)算的VIL比VCP21計(jì)算的VIL穩(wěn)定 在非對(duì)流降水中, 存在 0

19、C層反射率因子亮帶時(shí), VIL有明顯誤差,61,學(xué)習(xí)研究,3.6 相對(duì)風(fēng)暴平均徑向速度圖（SRM,與基本速度產(chǎn)品類似，只不過減去了由風(fēng)暴跟蹤信息(STI)識(shí)別的所有風(fēng)暴的平均運(yùn)動(dòng)速度（缺省值），或減去由操作員選定的風(fēng)暴運(yùn)動(dòng)速度 分辨率1公里，顯示范圍230公里 數(shù)據(jù)色標(biāo)等級(jí):16 產(chǎn)品編號(hào)：56 從4個(gè)250米距離庫中選取最大的值,62,學(xué)習(xí)研究,相對(duì)風(fēng)暴平均徑向速度圖,主要用于識(shí)別方位切變： 中氣旋M 龍卷渦旋特征TVS 局限性： STI的跟蹤結(jié)果不對(duì) 不能用于識(shí)別陣風(fēng)鋒 最大不模糊速度 25m/s,63,學(xué)習(xí)研究,相對(duì)于風(fēng)暴的平均徑向速度圖(SRM,64,學(xué)習(xí)研究,3.7 回波頂（ET,回

20、波頂定義為：當(dāng) 18 dBZ 的反射率因子被探測(cè)到時(shí)，對(duì)應(yīng)其上空雷達(dá)可探測(cè)到的18.3 dBZ回波所在高度 高度是相對(duì)海平面的,即雷達(dá)頭RDA的拔海高度回波相對(duì)RDA的高度 分辨率為 4km 4km，顯示范圍230公里。垂直高度范圍：1.5公里21.3公里 數(shù)據(jù)色標(biāo)等級(jí)：16 產(chǎn)品編號(hào) ET 41 用途：用于探測(cè)風(fēng)暴,65,學(xué)習(xí)研究,回波頂（ET,回波頂越高，系統(tǒng)的強(qiáng)度越強(qiáng) 局限性： 由于雷達(dá)靜錐區(qū)的存在，雷達(dá)附近的頂會(huì)被過低估計(jì) 由于缺乏向上的垂直外推，很難決定風(fēng)暴的最高回波頂 在大范圍降水中，產(chǎn)品很可能是一“階梯”形狀的,66,學(xué)習(xí)研究,階梯”狀回波頂?shù)挠蓙?67,學(xué)習(xí)研究,回波頂產(chǎn)品1,

21、68,學(xué)習(xí)研究,回波頂產(chǎn)品2,69,學(xué)習(xí)研究,3.8 回波頂?shù)戎稻€（ETC,是回波頂?shù)牡戎稻€形式 產(chǎn)品編號(hào): ETC42 等值線間隔、等值線起始值可在 RPG 一端設(shè)置,70,學(xué)習(xí)研究,回波頂?shù)戎稻€（ETC,71,學(xué)習(xí)研究,3.9 強(qiáng)天氣概率 (SWP,以圖形形式顯示風(fēng)暴單體未來30分鐘內(nèi)發(fā)展成強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴的可能性大小(概率值大小) 分辨率: 1 4公里, 范圍: 230公里 產(chǎn)品編號(hào) 47 算法： 依據(jù)基于風(fēng)暴單體的VIL計(jì)算結(jié)果，用統(tǒng)計(jì)方程計(jì)算得出概率,72,學(xué)習(xí)研究,3.10 降水產(chǎn)品,一小時(shí)累計(jì)降水量(OHP 78) 三小時(shí)累計(jì)降水量(THP 79) 風(fēng)暴總累計(jì)降水量(STP 80) 用

22、于確定可能遭受洪水或暴洪襲擊的產(chǎn)品,73,學(xué)習(xí)研究,一小時(shí)累計(jì)降水量(OHP 78,圖形產(chǎn)品 分辨率 2 2公里（由12公里的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來），最大計(jì)算范圍：230公里 產(chǎn)品數(shù)據(jù)色標(biāo)： 16 個(gè)等級(jí) 從雷達(dá)探測(cè)到降水的第一個(gè)體掃開始，連續(xù) 54分鐘內(nèi)的降水量估算的累計(jì)。然后每個(gè)體掃后都更新一次 OHP 78的例子,74,學(xué)習(xí)研究,三小時(shí)累計(jì)降水量(THP 79,圖形產(chǎn)品 分辨率 2 2公里（由12公里的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來），最大計(jì)算范圍：230公里 產(chǎn)品數(shù)據(jù)色標(biāo)： 16 個(gè)等級(jí) 當(dāng)前一小時(shí)的累計(jì)降水量與前兩小時(shí)的每小時(shí)累計(jì)降水量的總和。每小時(shí)更新 若連續(xù)40分鐘無新資料輸入，則不生成該產(chǎn)品 THP79

23、例子,75,學(xué)習(xí)研究,風(fēng)暴總累計(jì)降水量(STP 80,圖形產(chǎn)品 分辨率 2 2公里（由12公里的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來），最大計(jì)算范圍：230公里 產(chǎn)品數(shù)據(jù)色標(biāo)： 16 個(gè)等級(jí) 從雷達(dá)探測(cè)到降水的第一個(gè)體掃開始，連續(xù) 每個(gè)體掃都更新一次 STP80例子,76,學(xué)習(xí)研究,3.11 組合反射率因子和分層組合反射率因子,3.11.1 組合反射率因子 3.11.2 組合反射率因子等值線 3.11.3 分層組合反射率因子,77,學(xué)習(xí)研究,3.11.1 組合反射率因子（CR,顯示單位垂直氣柱內(nèi)的最大反射率因子投影在笛卡爾坐標(biāo)面上的產(chǎn)品 230公里顯示范圍的分辨率1km 1km， 460公里顯示范圍的分辨率4km 4

24、km，兩個(gè)數(shù)據(jù)色標(biāo)等級(jí)（8，16），共4個(gè)產(chǎn)品（35-38號(hào)） 最常用的為37號(hào)產(chǎn)品：1km分辨率，顯示范圍230km，16個(gè)數(shù)據(jù)級(jí) 揭示了一個(gè)體積掃中的最高反射率因子,78,學(xué)習(xí)研究,組合反射率因子（CR,局限性： 對(duì)強(qiáng)風(fēng)暴低層有意義的特征結(jié)構(gòu)無法表示 最大反射率因子所在高度不能表示 實(shí)例1 實(shí)例2 實(shí)例3,79,學(xué)習(xí)研究,3.11.2 組合反射率因子等值線（CRC,是組合反射率因子的等值線形式 產(chǎn)品編號(hào)： 39、40 等值線間隔可在 RPG 一端設(shè)置,80,學(xué)習(xí)研究,3.11.3 分層組合反射率平均值(LRA,分層組合反射率平均值(LRA) 將各層中的所有錐面掃描(PPI)的平均反射率值投

25、影變換到直角坐標(biāo)系中 計(jì)算各層中所有格點(diǎn)上平均反射率的平均值 分層數(shù): 3 產(chǎn)品編號(hào)：LRA(63、64、84,81,學(xué)習(xí)研究,3.11.4 分層組合反射率最大值 (LRM,分層組合反射率最大值(LRM) 將各層中的所有錐面掃描(PPI)的平均反射率值投影變換到直角坐標(biāo)系中 計(jì)算層上所有格點(diǎn)上平均反射率的最大值 分層數(shù): 3 分層組合反射率最大值產(chǎn)品編號(hào)LRM(65、66、90,82,學(xué)習(xí)研究,分層組合反射率平均值及最大值產(chǎn)品,每層分辨率: 4 4 公里 顯示范圍：460 公里 每層數(shù)據(jù)色標(biāo)等級(jí)：8個(gè) 各層的缺省位置（平均拔海高度MSL） ： 地面到7.3km 7.3km到10.1km 10.

26、1km到18.3km 中或高層產(chǎn)品通常用于估計(jì)較高反射率的高度，與基本反射率的對(duì)比有助于決定風(fēng)暴的強(qiáng)度趨勢(shì),83,學(xué)習(xí)研究,84,學(xué)習(xí)研究,例子,在低層組合反射率產(chǎn)品中，某一 4 4 km 網(wǎng)格點(diǎn)僅使用了二個(gè)最低仰角。對(duì)此網(wǎng)格點(diǎn)，分層組合反射率平均值及最大值是多少？ 仰角度數(shù) 1km 分辨率的dBZ值 0.5 42, 44, 46, 48 1.5 50, 52, 54, 56 LRM（最大反射率）= 56 dBZ LRA（平均反射率）= 392/8=49 dBZ,85,學(xué)習(xí)研究,分層組合反射率平均值及最大值產(chǎn)品,分層組合反射率平均值實(shí)例 分層組合反射率最大值實(shí)例,86,學(xué)習(xí)研究,3.12 合成

27、切變(CS)與合成切變等值線產(chǎn)品(CSC,87,學(xué)習(xí)研究,3.12.1 合成切變(CS,以雷達(dá)為中心、230公里半徑范圍的直角坐標(biāo)系、某個(gè)設(shè)定仰角的平均徑向速度切變產(chǎn)品（缺省為1.5) 是徑向切變與方位切變的矢量的模值 數(shù)據(jù)色標(biāo)等級(jí): 16 四種分辨率: 500米、1公里、2公里、和4公里 產(chǎn)品編號(hào)：CS 87 主要用途： 識(shí)別陣風(fēng)鋒的低層切變、下?lián)舯┝鞯?88,學(xué)習(xí)研究,3.12.2 合成切變等值線(CSC,是合成切變(CS)產(chǎn)品的等值線顯示產(chǎn)品 產(chǎn)品編號(hào)：CSC 88,89,學(xué)習(xí)研究,3.13 垂直剖面產(chǎn)品（CS,垂直剖面產(chǎn)品包括: 反射率因子剖面RCS(50、85) 平均徑向速度剖面VC

28、S(51、 86 ） 速度譜寬剖面SCS（52） 可在半徑為230公里的雷達(dá)覆蓋范圍內(nèi)的任意兩點(diǎn)間作剖面 水平范圍：230公里 垂直高度：21公里 水平分辨率： 1公里 垂直分辨率： 500米,90,學(xué)習(xí)研究,垂直剖面產(chǎn)品,RCS、VCS各有8、16兩種數(shù)據(jù)色標(biāo)等級(jí) SCS只有一種數(shù)據(jù)色標(biāo)等級(jí)：8 用一個(gè)體掃的所有1km分辨率基本數(shù)據(jù) 對(duì)沒有數(shù)據(jù)的地方用相鄰二個(gè)仰角的資料垂直插值， 垂直間隔為0.5km 沒有從最高或最低仰角向外外插 垂直插值方法,91,學(xué)習(xí)研究,反射率因子垂直剖面,主要用于探測(cè)風(fēng)暴的垂直結(jié)構(gòu) 實(shí)例1 實(shí)例2 實(shí)例3 實(shí)例4,92,學(xué)習(xí)研究,平均徑向速度剖面,從4個(gè)250米距離

29、庫中選取最大的值,93,學(xué)習(xí)研究,平均徑向速度剖面,94,學(xué)習(xí)研究,一個(gè)風(fēng)暴的反射率因子剖面,95,學(xué)習(xí)研究,一個(gè)風(fēng)暴的平均徑向速度剖面,96,學(xué)習(xí)研究,一個(gè)風(fēng)暴的譜寬剖面,97,學(xué)習(xí)研究,3.14 窗口產(chǎn)品,所謂窗口產(chǎn)品，是對(duì)某些雷達(dá)產(chǎn)品進(jìn)行局部區(qū)域放大顯示，在雷達(dá)230公里半徑范圍內(nèi)以某一點(diǎn)為中心的50km x 50km范圍內(nèi)顯示所指定的產(chǎn)品 窗口產(chǎn)品主要包括強(qiáng)天氣分析產(chǎn)品、風(fēng)暴相對(duì)平均徑向速度區(qū)以及弱回波區(qū)產(chǎn)品,98,學(xué)習(xí)研究,3.14.1 強(qiáng)天氣分析產(chǎn)品SWA,以可能的最高分辨率提供了4個(gè)不同的產(chǎn)品：反射率因子(SWR)、平均徑向速度(SWV)、譜寬(SWW)及方位切變(SWS) 提取

30、范圍：250公里 強(qiáng)天氣分析反射率因子產(chǎn)品編號(hào) SWR 43（ 10.5公里，色標(biāo)等級(jí) 16） 強(qiáng)天氣分析平均徑向速度產(chǎn)品編號(hào) SWV 44（ 10.25公里，色標(biāo)等級(jí) 16 ） 強(qiáng)天氣分析譜寬產(chǎn)品編號(hào) SWW 45（ 10.25公里，色標(biāo)等級(jí) 8 ） 強(qiáng)天氣分析方位切變產(chǎn)品編號(hào) SWS 46 （ 10.5公里，色標(biāo)等級(jí) 8,99,學(xué)習(xí)研究,強(qiáng)天氣分析產(chǎn)品SWA,可在屏幕上作四分屏顯示四個(gè)不同的產(chǎn)品，也可單獨(dú)顯示某個(gè)強(qiáng)天氣分析產(chǎn)品 當(dāng)某個(gè)強(qiáng)天氣（如中氣旋）發(fā)生時(shí)，強(qiáng)天氣分析產(chǎn)品可自動(dòng)生成，且區(qū)域?yàn)樽罱咏撓到y(tǒng)的方位、距離和仰角上 用戶也可設(shè)定在某個(gè)方位、距離和仰角上顯示強(qiáng)天氣分析產(chǎn)品,100,

31、學(xué)習(xí)研究,強(qiáng)天氣分析的反射率因子(SWR,101,學(xué)習(xí)研究,3.14.2 風(fēng)暴相對(duì)平均徑向速度區(qū)SRR,SRR是減去風(fēng)暴跟蹤信息算法得到的風(fēng)暴移動(dòng)徑向速度后的平均徑向速度，取2個(gè)速度距離庫中最大的一個(gè)值。與SRM產(chǎn)品類似 是一個(gè) “窗口” 產(chǎn)品, 其中心可由操作員在230km雷達(dá)半徑內(nèi)任意指定 分辨率: 10.5公里 產(chǎn)品編號(hào): SRR 55 SRR是減去最接近“窗口”產(chǎn)品中心的風(fēng)暴單體運(yùn)動(dòng)的平均徑向速度，或由操作員輸入指定風(fēng)暴單體運(yùn)動(dòng)值,102,學(xué)習(xí)研究,相對(duì)于風(fēng)暴平均徑向速度區(qū)(SRR,103,學(xué)習(xí)研究,3.14.3 弱回波區(qū)WER,在以某點(diǎn)為中心的50km x 50km 范圍內(nèi)， 8 個(gè)

32、仰角的反射率因子的集合 以平面直角坐標(biāo)的形式顯示8個(gè)錐面(仰角)上選定區(qū)域的反射率因子,各個(gè)仰角對(duì)應(yīng)的平面在垂直方向上是以相等距離分隔 平面的方向總為從南到北，坐標(biāo)單位：KM 該區(qū)域和仰角可由用戶選定 分辨率: 1 1km 產(chǎn)品編號(hào) WER 53,104,學(xué)習(xí)研究,弱回波區(qū) WER,根據(jù)反射率核及其垂直方向上的回波分布，可識(shí)別風(fēng)暴的傾斜性 較難識(shí)別有界弱回波區(qū) 弱回波區(qū)例子,105,學(xué)習(xí)研究,3.15 速度方位顯示（VAD）和速度方位顯示風(fēng)廓線（VWP,106,學(xué)習(xí)研究,3.15.1 速度方位顯示（VAD,VAD是特定高度層上平均徑向速度與方位角度的圖形顯示產(chǎn)品 產(chǎn)品編號(hào)：84 VAD技術(shù)是雷

33、達(dá)完成一個(gè)體掃之后，由VAD算法按最優(yōu)斜距（30公里）尋得與指定高度相交的某一仰角的降水區(qū)中平均徑向速度，按正弦函數(shù)對(duì)實(shí)測(cè)值進(jìn)行最小二乘擬合 每個(gè)等高度面對(duì)應(yīng)的斜距是變化的 前提假設(shè)條件：實(shí)際的水平風(fēng)場(chǎng)是均勻的！ 取樣的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)須多于 25！ 用對(duì)稱性和均方根估計(jì)正弦曲線的擬合程度,107,學(xué)習(xí)研究,VAD 算法的最佳斜距 (30公里)、波束與等高面的關(guān)系,108,學(xué)習(xí)研究,VAD 技術(shù),109,學(xué)習(xí)研究,速度方位顯示VAD,對(duì)稱性-它是最小二乘擬合方程的第一項(xiàng)。表示風(fēng)速的均勻性，值越大，越不均勻 對(duì)稱性值 0，表示風(fēng)速輻散；對(duì)稱性值 0，表示風(fēng)速輻合 對(duì)稱性的閾值：7m/s 均方根表示曲線擬

34、和的好壞程度。值越大，擬合越差，越不可靠 均方根的單位：m/s 均方根的閾值范圍：115 m/s，缺省為 5 m/s 一旦超過閾值，VAD計(jì)算結(jié)果不會(huì)作為其它產(chǎn)品算法的輸入值,110,學(xué)習(xí)研究,速度方位顯示VAD,在產(chǎn)品的狀態(tài)區(qū)中能發(fā)現(xiàn)下列數(shù)據(jù)： ALT拔海高度（KM） RMS均方根誤差誤差（kts） WD計(jì)算出的風(fēng)向（） WS計(jì)算出的風(fēng)速（m/s） E計(jì)算用的仰角（deg.) SR計(jì)算用的斜距（KM） 擬合曲線方程式顯示在圖形的底部,111,學(xué)習(xí)研究,速度方位顯示(VAD,112,學(xué)習(xí)研究,速度方位顯示(VAD,113,學(xué)習(xí)研究,3.15.2 速度方位顯示風(fēng)廓線（ VWP,在時(shí)間高度坐標(biāo)中顯示平均水