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单部多普勒天气雷达反演三维风场的涡度—散度方法的进一步研究

作　者: 王红艳
导　师: 徐宝祥；葛润生
学　校: 中国气象科学研究院
专　业: 大气物理与大气环境
关键词: 单部多普勒天气雷达三维风场涡度散度反演体反演方法实时反演反演方程降水粒子模拟检验
分类号: P445
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
下　载: 127次
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内容摘要

基于中小尺度天气系统的发生发展往往与风场的辐合辐散及旋转有关，一种反演三维风场的涡度—散度方法得以提出。该方法从动力学角度出发，将柱坐标中的垂直涡度方程适当简化后，联系涡度散度的定义式，再以大气连续方程作约束，得到一个反演方程组，求解方程组就可得到不同高度层上的三维风场以及涡度、散度，初步检验证明其是可行的。本文在以前研究的基础上，考虑降水粒子下落末速度、边界条件以及反演体内算法的影响，进一步完善了这一方法，然后对反演方法作了模拟检验和天气实例检验。天气实例选取1998年6月9日汕头站的一次降水过程。检验的结果表明，涡度—散度反演方法是一种具有应用价值的实时反演三维风场的方法，且经改进后其反演效果有一定的改善。本文最后还初步提出了一种结合VAD技术在反演风场中滤去平均风场的的应用方法。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
英文摘要  7-8
一、引言  8-13
二、部分单部多普勒天气雷达反演风场的方法  13-25
  2．1 VAD方法  13-16
  2．2 VAP方法  16-19
  2．3 数据同化方法  19-22
  2．4 涡度—散度方法  22-25
三、涡度—散度方法反演三维风场技术的进一步研究  25-37
  3．1 基本原理  25-28
  3．2 反演的步骤  28-33
    3．2．1 资料预处理  28-30
    3．2．2 方程组的解法  30-33
  3．3 反演结果的处理  33-36
    3．3．1 将柱坐标反演结果插值到直角坐标中  33-35
    3．3．2 图像处理  35-36
  3．4 反演过程总结  36-37
四、反演方法的模拟检验  37-47
  附图4-1  41-44
  附图4-2  44-47
五、反演方法的天气实例检验  47-82
  5．1 天气实例与反演结果  47-49
  5．2 边界条件对反演结果的影响  49-51
  附图5-1  51-57
  附图5-2  57-59
  附图5-3  59-64
  附图5-4  64-69
  附图5-5  69-74
  附图5-6  74-79
  附图 5-7  79-82
六、涡度—散度方法与VAD技术的结合应用  82-87
  附图 6  84-87
七、结束语  87-89
参考文献  89-91

单部多普勒天气雷达反演三维风场的涡度—散度方法的进一步研究

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