基于三維雷達資料的對流初生預警算法.pdf

1、強對流天氣是我國的主要災害性天氣之一,多普勒天氣雷達是強對流性天氣的主要監(jiān)測工具之一。本文提出了一種以高分辨率的三維多普勒雷達資料為基礎的對流初生(Convective Initiation,簡稱 CI)監(jiān)測和預警的算法,這里 CI定義為天氣雷達首次檢測到反射率因子大于或者等于35dBZ。本文研究內容主要包括分為以下三個部分:
　　第一部分是雷達原始觀測資料的預處理,其中重點研究了雷達極坐標體掃資料插值成笛卡爾坐標系下網(wǎng)格數(shù)據(jù)的處

2、理過程。本文采用 NN插值和 NVI插值算法將空間分辨率不均勻的原始雷達數(shù)據(jù)(存儲方式為仰角、方位角以及斜距)插值成空間分辨率均勻的網(wǎng)格數(shù)據(jù)(存儲方式為經(jīng)度、緯度以及高度)。結合雷達資料的實際存儲方式,利用排序、折半查找等算法來對插值算法實現(xiàn)的細節(jié)進行優(yōu)化,提高插值算法的處理速度。
　　第二部分是三維對流風暴的自適應閾值識別算法,即給定一組閾值然后按閾值從小到大順序依次判斷該閾值是否為對流體的最終閾值,這樣做的原因主要是為了同時識

3、別出獨立、反射率因子較小的對流單體,和在體積較大的對流體中存在的反射率因子閾值較大的對流體。本文的對流風暴自適應閾值識別算法是在單閾值三維風暴識別算法基礎上使用遞歸思想完成的。
　　第三部分是對流初生預警算法的設計與實現(xiàn)。主要利用描述對流風暴三維系統(tǒng)的指標對流強度比(Convective Intensity Ratio,簡稱 CIR)以及高層回波分布信息等對CI進行約0-20分鐘的預警。對流強度比的定義是對流系統(tǒng)中高層強回波面積與