气象雷达、实物巡检应用效果在人工降雨中增强效果

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文学|文史纪念册


编辑|文史年鉴


人工增雨效果实物检验技术方法


在人工增雨作业有效性的物理检验中,通常选择回波顶高度、回波体积、最大反射率、垂直累积液态水含量、降水通量作为评价物理参数。具体步骤可以分为以下几个步骤


在合理性分析中,我们首先对选定的增雨作业案例进行合理性分析,然后对作业流程合理的案例进行增雨效果的物理测试。


云体动态跟踪识别与运行过程中云体发展演变相似的云体,然后将其作为替代单元进行编号和跟踪。我们将重点关注这些云单元物理特性的变化,并选择可比较的云体。


根据工作信息确定工作云单元,并在覆盖整个工作过程的雷达回波图上准确标记工作位置,从而确定工作云单元。


识别和跟踪运动中的云单元,设置适当的反射率和回波量组合阈值,识别和编号回波上游方向云的外轮廓,跟踪云的整个生命史。


选择对比云单元,对运行过程中与云体发展演化相似的云体进行标记,将识别出的云体作为替代单元进行编号和跟踪,并改变反射率和回波量,并结合趋势进行排序。最近的移动云体被识别为对比云单元。


对于区域比较,根据云的移动路径和催化剂的影响区域来设定影响区域。比较区域的选择通常需要遵循几个原则,例如位于影响区域的上风或侧风以及位于催化剂影响区域之外。影响区域地理特征和影响区域面积相似且具有可比性,并受到相同或相似天气系统的影响。


我们展示了人工催化剂是否促进影响范围变化的物理证据,绘制了操作云体和对比云体的五个评估物理量以及影响区域和对比区域的时间序列变化曲线,并对操作云体进行了比较对比较云体进行分析,整个时间序列的变化差异和运行后的差异(排除运行前的差异)是判断促雨催化剂有效性的依据。


如何处理气象雷达数据


本次作业的工具是WR-98增雨火箭,导弹长度1450mm5mm,最射高度80km05km,催化剂AgI含量333g,成核率高达181015。/g,-10下催化剂播晶,持续时间35-48秒,


雷达数据来自江苏省徐州市新一代多普勒天气雷达,以雷达站为原点构建平面正交坐标,基础数据记录径向探测值,以及每个雷达站的长度。径向数据的长度固定为2432字节,前128个字符,每节包含径向数、控制信息、扫描参数等,后面是反射率、径向速度、谱宽数据。数据格式如表1所示。


组合反射率CR由单位垂直空气柱内的最大反射率组成,每层的径向数据都经过插值并投影到同一平面上。计算公式如下。


式中,R1i,j、R2i,j、…、R9i,j分别为光束从第1层到第9层在坐标i和j处扫描得到的基本反射率。


ET是指检测到反射率183dBZ的回波的高度。这是雷达高度与回波相对高度的总和。要计算雷达波束高度,请使用标准大气条件下的雷达测高公式。距地面的轴


其中h0为雷达高度,El为波束仰角,r为波束轴长度,Re为等效地半径。


EV是利用给定的反射率阈值识别出云体后,通过积分计算单位截面积内的回波量。计算公式如下。


式中,S为单位截面积,h1为底层梁轴对应的高度,h9为顶层梁轴对应的高度。


累积垂直液态水含量是根据指定的反射率阈值,根据云底到云顶的最大反射率计算出的液态水含量。求水平云单元的最大垂直回波强度。投影平面和反射率Z的转换


假设所有回波均由液态水产生,计算水的质量密度M。


将各层水物质的密度自下而上垂直积分,即可得到各细胞内相应的液态水含量。计算公式如下。


式中,iZ0表示垂直方向从0层开始,根据水物质密度与反射率的关系,将反射率换算为单位网格的液态水含量使用。该方法向上查找单元层的开头,记为iZT。


降水通量是根据给定反射率阈值的云体水平投影中每个像元的最大垂直反射系数计算出的网格点降水通量之和。


求云单元水平投影面上网格点处垂直回波强度的最大值,将其转换为反射率,计算降水率R_r。


将降水速度乘以网格面积即可获得网格面积上的降水通量Pflux。


将云体水平投影面上所有网格点的降水通量相加,得到网格点降水通量之和Pflux。


实验结果与分析


有关此任务的详细信息,请参阅表2。


结合2016年4月15日天气形势和模式资料分析,苏北有西风槽经过,受冷暖空气共同影响和切变力协调影响。淮河以北地区,预计15日深夜开始有降雨,雨量分布不均,预计16日白天降水量有所增加。部分地区增雨潜力较大,适合开展增雨作业。


在地图上标记操作点的位置。根据作业前一定时间的雷达回波图可以看出,作业点位于云运动方向的下风向,有助于云的消散。本案可视为有效。


考虑到层状云降水的一般特征,我们将CR阈值设置为40dBZ,EV阈值设置为30km3,在雷达探测范围内识别出降雨可能性较大的云单元,进而确定目标云单元。编号。


从每一帧图像中,将与业务云体发展趋势相似的云体识别为候选单元,并选择与业务云体物理性质最相似的单元作为比较云体。


如图4所示,画出操作云和对比云的外轮廓,在云的质心处进行线性拟合,画出云的运动路径和方向。催化剂运行后,我们关注运行中的云体,对比云中各个物理量的变化,绘制对比云并标注作业信息(见图4~)。


从图4可以看出,催化后约30分钟内,工作云和对比云的回波顶高度变化略有不同,但平均值比较接近;08后图28所示图2,运动云的变化是渐进的,但对比云的变化很明显,并且有下降的趋势。


从图4可以看出,在手术前后约25分钟内,操纵云的回波量持续增加,而在08:05和08:22之后,对比云呈现减少的趋势。运营云量开始减少,但变化较为平缓08:28:00,云量快速减少。


从图4中可以看出,一旦操作开始,操作云的最大反射率明显低于对比云的最大反射率,然后迅速增加,持续约25min。从08年开始,对比云呈现下降趋势。05:05,08:28以后,操作云体仍呈上升趋势,对比云体明显下降,截至08:33,操作云体与对比云体最大反射率差为4.0。分贝Z。


从图4可以看出,作业云在作业过程中垂直累积的液态水含量明显低于对比云,但在作业后的一定时间内迅速增加。另一方面,比较云首先增加。08时22分,业务云体呈下降趋势,08时28分,对比云体呈现明显下降趋势,业务云体与对比云体的云差迅速增大至784千克。/m207:59至08:33为1361kg/m2。


从图4可以看出,降水通量的时间变化与垂直累积液体含水量的变化类似,移动云在8时22分呈现减少趋势,并在8时28分进一步减少。比较平缓,比较云呈明显下降趋势。08:33两者相差3002m3/s。


如何调整古野雷达8062Echo的变色?古野雷达回波颜色需要根据不同的天气情况进行调整。古野雷达回波颜色调整是基于不同天气条件下的反射率。一般来说,颜色越深,反光越强,表明降水量较多。灯光的颜色表明空气中没有相应的反射率,因此古野雷达回波的颜色可以根据天气预报和天气情况进行调整。颜色也要根据实际情况,通过观察情况及时调整,才能更准确地反映天气情况,更好地做好防范。


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