黔西南州冰雹的雷达回波判别与临近预报.doc

2012 年黔西南州科技计划项目申请简表序号项 目 名 称研 究 内 容、 方 法研 究 目 标 和 任 务项目起止时间项 目 承 担 单 位项目主持人联系电话 2012 年科学技术项目黔西南州科技计划项目申报书项 目 名 称：黔西南州冰雹的雷达回波判别与临近预报项目主持单位： 黔西南州气象局 （盖章）项目起止年限： 2012年3月至2013年12月 项目申请日期： 2012 年 2 月 8 日黔 西 南 州 科 技 局 制二O一一年元月制一、项目概述二、目的及意义冰雹是黔西南州的主要气象灾害之一，也是气象预报的难点之一，由于冰雹具有突发性、局地性以及持续时间短的特点，长期以来预报效果都不是十分理想。本课题将在大量研究近年来冰雹个例的基础上，找出攀枝花冰雹发生的内在规律和地域、时间特点，并制作相应的量化指标预报平台，以期提高冰雹的短期和短时预报水平。其重要意义在于：近年来攀枝花市大力发展烤烟产业，而冰雹是对烤烟生产危害最为严重的气象灾害，提高冰雹的短期、短时预报准确率和时效性，将有助于提高对冰雹的防御质量，保护烤烟生产；同时，据以往经验，冰雹多发的季节也是小麦乳熟、成熟期，一场冰雹将使小麦产量大幅度下降；对其他农经做物如早市蔬菜、樱桃等也将起到很好的保护作用。由此可见，提高冰雹的短期和短时预报水平，对提高本地的农经作物安全，促进地方经济发展和社会稳定有十分重要的现实和长远意义。三、资源优势、市场需求情况及应用前景：随着社会经济的发展，我国气象现代化建设不断取得突破，兴义新一代多普勒天气雷达（CINRAD）已建成投入使用多年，积累了大量的冰雹探测个例资料。由于新一代天气雷达采用了目前世界先进的雷达技术、多普勒技术、计算机技术、微电子技术等高新科技成果，从而使其具有以往雷达所不具备的先进功能。全天候的探测能力和丰富的雷达产品，大大加强了新一代天气雷达对冰雹等中小尺度天气系统的探测及预警能力，并为开展短时灾害性天气系统的监测和预报奠定了坚实基础。本课题针对我州冰雹灾天气，通过多普勒雷达的回波资料，找出适合我州冰雹天气的短时临近预报方法，对人工影响天气的准确定位，冰雹的落区范围的监测将从原来定性方式改变到客观定量模式，对我州防灾减灾起到积极的作用，具有较好的社会效益。四、主要研究、试验或推广内容和方法：该课题研究的主要内容是：利用多普勒雷达的基本数据（反射率、速度、频谱宽度）及相应的雷达产品，归纳出影响我州的冰雹天气的生成、发展、演变过程，形成冰雹天气的预报预警方法，达到对冰雹天气的短时预报及监测的目的。新一代多普勒雷达具有探测径向风速的功能及相关雷达产品，因此在中尺度气旋、中小尺度辐合线的识别、锋区及切变线的定位、冷暖平流和气旋结构的分析等方面具有独特优所势，为冰雹天气的判别及短时预报提供了重要的信息。通过雷达提供的反射率因子、多普勒径向速度以及他们的剖面图和垂直液态水累积量等产品来进行冰雹云的识别。反射率产品可以监测冰雹的发生、发展，利用反射率因子的强度、回波顶高、强回波顶高以及回波的形状等来确定。冰雹云发生时，均伴有中尺度气旋，利用径向速度场可判别中尺度气旋所处的阶段，中尺度气旋的辐合辐散决定冰雹云的发展和消散。利用垂直液态水累积量的值对冰雹云进行判定。多种雷达产品在冰雹云生成时都有不特征，利用这些特征即可提前预报冰雹。技术路线和实施方案:研究近年来我区冰雹发生的个例，我们将从大气环流形势、高空温湿场配合，不稳定层结、风向风速等多个方面进行分析提炼，找出其共性和数据指标，运用DELPHI或VB编程语言，依托数值预报产品和实时观测数据（主要是雷达资料），进行冰雹的短期和短时预报。五、研究目标和任务（主要经济技术考核指标）：1、建立起冰雹灾害性天气的预报预警系统，当有强对流天气系统生成时，能及时报警，并对天气过程进行全程跟踪。 2、防区内能实时查询天气实况及相关气象资料（主要是雷达和地面观测资料）。六、现有试验、研究基础或推广条件：兴义新一代天气雷达建成运行了多年，积累了相当数量的历史个例资料，培养了一批雷达气象技术、计算机网络技术人员。该课题参与人员有天气预报高工、工程师，雷达专业工程师、计算机专业助工等，总体素质较高，为该项目的研制提供了人才保障。从现有硬件设备及人员来看，有能力完成好这一课题的研究。七、技术关键（或技术来源）和技术创新点：主要技术关键：利用雷达提供的弱回波区、回波强度、回波顶、中尺度气旋和冰雹指数等资料，查找雷达回波和冰雹云的量化指标，建立冰雹天气系统概念模型，并利用模式识别技术对这种模型进行识别，更早地发现冰雹天气。创新点：利用计算机对众多的雷达产品进行处理分析、通过某些特征值的定量计算，在实际业务中积累和完善特征模式，通过计算机对雷达回波进行识别。八、预期效益（包括经济、生态和社会效益）：项目成果推广和应用前景该项目成果研究成功后，其具有非常重要的推广和应用前景。黔西南州大部分海拔高于1000米，以山地为主，其地形地貌在西南和西北十分具有代表性，对西南和西北省市做冰雹预测预报具有借鉴作用。黔西南州近年来大力发展烤烟产业，农作物如小麦等都是易受冰雹威胁的农经作物，本项目研究成功后，将极大地提高冰雹的预报水平和预报时效，为人工防雹和消雹赢得宝贵的时间，有效地保护这些作物的生产安全。九、年度计划及进度安排： 2012年3月12月：研究本地2003年来冰雹个例及前人经验，归纳总结出本地区冰雹发生的内在规律和量化的指标，并反查多年冰雹个例。 2012年1月9月：完成冰雹短期预报平台的编写，建立冰雹短时预报雷达回波指标判别方法和模式。 2013年10月12月：完成课题报告及验收工作。经费使用概算：总经费（万元）： 万元分类经费（万元）：资金来源开支科目自筹资金应用技术研究与开发资金其 他合 计人员费设备费能源材料费试验外协费差旅费会议费咨询服务费其他相关费用合计必须添置的主要设备、仪器 资金来源设备明细 州应用技术研究与开发自筹和其他单价数量金额单价数量金额经费来源：单位自筹（万元）： 万元申请州应用技术研究与开发资金（万元）： 万元项目主持单位及其分工：项目参加（或协作）单位及其分工：性 质 姓 名单 位年龄技术职务从事专业承担工作项目负责 人主要研究人