一、永登地区冰雹云雷达回波特征（论文文献综述）
刘新伟,黄武斌,蒋盈沙,郭润霞,黄玉霞,宋强,杨勇[1]（2021）在《基于LightGBM算法的强对流天气分类识别研究》文中指出强对流天气将导致多种灾害性天气,但由于其突发性强且尺度较小,在气象业务工作中仍难以准确地预警和预报。本文基于LightGBM（Light Gradient Boosting Machine）算法,利用甘肃三个地区的C波段雷达回波产品以及地面观测数据,构建了LightGBM模型,并分类判识了三类主要的强对流天气[冰雹、雷暴大风、短时强降水（短强）]。结果表明,在2011-2017年训练集中,LightGBM模型表现较好,整体误判率仅为4.9%。在2018年的独立样本测试中,模型对三类强对流和非强对流天气的整体误判率为7.0%,对三类强对流天气的平均命中率（Probability of Detection,POD）为86.4%,平均临界成功指数（Critical Success Index,CSI）为64.3%,平均空报比率（False Alarm Ratio,FAR）为29.0%。其中,短强的误判率最低,POD和CSI最高,FAR也最小,而雷暴大风和冰雹的误判率和评分比较接近。因此,本文构建的LightGBM模型对强对流天气的分类识别较为理想,首次对三类主要的强对流天气实现了自动化预警,在未来的气象业务自动化工作中有广阔的应用前景。
黄勇[2]（2015）在《对流云合并的卫星雷达观测研究》文中提出综合利用天气雷达、气象卫星、地面自动站等大气观测资料,在统计多年样本的基础上,总结对流云合并的规律特征,揭示对流云合并的条件、物理过程和主要影响。研究内容包括技术方法、统计规律、宏微观特征以及合并对系统发展的影响等。在观测技术方法上,将数学形态学方法（膨胀、腐蚀、开运算和闭运算）引入到雷达图像噪声处理中,提升噪声滤除效果。同时,为有效监测对流云,在统计的基础上,确定三个不同级别的亮温阈值,以此来识别对流云,并进行分类。从应用结果来看,该方法不仅能够有效地从梅雨锋、台风等大尺度云系中的对流系统,而且还能在大范围的片状云系中检测出中小尺度的对流系统通过对2001-2006年江淮流域夏季卫星云图上对流云合并的普查,得到合并的基本特征和规律。结果表明：对流云合并具有明显的时空分布规律；80%以上的合并过程会使得云体发展,生命史延长。对比雷达回波和卫星云图的统计结果,两者总体相似,但是也存在一些差异。观测原理的不同、时空分辨率的差异、探测能力不同以及对流系统中存在的多个对流中心等,是造成差异的主要原因。统计结果还显示,只有65%的冰雹过程中出现对流云合并,平均每个过程出现1.9次合并；对于暴雨而言不仅有94%的过程出现了合并,而且平均每个过程发生合并的频次也高达11.6次。通过归纳暴雨和冰雹过程中合并的差异,也得到了区分暴雨云和冰雹云的线索。宏微观特征方面,通过综合观测分析建立对流云合并的概念模型。大尺度环境场中垂直运动存在的水平不均匀性,：是促成对流云团合并的环境因素；显着的地面气压梯度及其产生的气压梯度力,是对流系统间构成云桥,并最终合为一体的主要原因；云核合并的动力学原因是一个云核下沉气流加强了另一个云核的上升气流。在微物理方面,合并开始时,在连接处出现雨水区。只有从中下部开始的合并过程中,会出现冰相粒子面积显着增多的现象；而从上部开始的合并过程则不会出现云中冰相粒子面积显着增加。在中尺度对流系统形成发生过程中,合并过程不仅促成中尺度对流系统的生成,使得云体增强发展,而且为对流系统的维持补充了能量,使得系统生命史得到延长。合并机制可以归结为内部动力结构变化和外致碰撞合并这两大类。其中,在系统形成阶段,外致碰撞合并是主要的机制。而在发展维持阶段,包括气压梯度力、辐合抬升、下沉-上升环流等在内的内部动力结构及其变化,是发生合并的主要原因。
张久林,王冬梅,李照荣,王卫东[3]（2011）在《雷达在指挥防雹业务中的应用》文中研究表明目前雷达在观测强对流天气和强对流天气的分类判别中仍然是最有效和直观的工具,虽然卫星云图的分析应用也很广泛,但由于时间和空间分辨率的不足,在指挥防雹作业业务中只能在空间和时间预测方面发挥其参考作用,而在时效性和空间分辨率要求较高的防雹业务中,雷达产品具有不可替代的作用。把卫星云图和雷达结合应用,可以有效的提高冰雹云移向、移速的早期识别。且准确地识别和判定冰雹云,也是开展防雹作业和取得作业效果的关键。冰雹云和冰雹云的发展过程在雷达回波上有一定的规律性,也有许多不同特征。通过对雷达资料进行分析,得到冰雹天气过程雷达回波及演变特征,特别是重大灾害性天气过程的雷达回波特征,可以更好的为防雹作业指挥服务。本文应用2005年—2008年甘肃省冰雹天气和兰州、天水、庆阳多普勒雷达资料,选择2005年—2008年有3个以上站点降雹并有雷达观测资料相匹配的天气过程31次,其中兰州站22次,庆阳站6次,天水站3次。通过天气类型和冰雹云雷达回波分类分析,发现西北气流型天气产生冰雹天气最多;低涡切变型和蒙古冷涡型天气产生强冰雹天气的比例最高;强单体和带状多单体冰雹云的发展演变均与天气形式的变化密切相关。
魏勇,王存亮,杨建成,雷薇,郭金强[4]（2011）在《准葛尔盆地南缘春季一次强冰雹天气的综合分析》文中研究说明利用常规气象探测资料和多普勒天气雷达产品,结合石河子地区和兵团农六师的高密度自动站网资料,对2010年5月2日在准葛尔盆地南缘发生的一强冰雹天气过程,从天气形势、云图、物理量场和雷达回波演变特征等几个方面进行了综合分析。结果表明:这次冰雹天气出现在对流不稳定层结条件下,中高层干冷、低层暖湿,水汽条件充沛,0℃层和-20℃层的高度适宜,同时具有强的垂直风切变。多普勒雷达能很好地监测冰雹天气的发生发展演变过程,>50 dBZ强回波区和穹窿结构的出现,中气旋和逆风区的出现,垂直累积液态含水量（VIL）增加以及风暴跟踪信息（STI）预警等都对冰雹天气的出现具有指示意义,对今后的防雹减灾工作有较好的应用价值。
潘留杰,朱伟军,周毓荃,张宏芳,欧建军[5]（2010）在《环北京地区八月风暴云的气候分布特征》文中研究指明基于2006—2008年8月北京新一代天气多普勒雷达资料,在TITAN（Thunderstorm Identifi-cation Tracking Analysis and Nowcasting）三维风暴识别、跟踪、分析算法的基础上,客观分析了北京地区8月的风暴气候特征。结果表明:（1）风暴初生的日变化特征表现为典型的双峰型,峰值分别在凌晨0608时和傍晚1820时;西南—东北走向的山脉附近风暴云初生频次明显高于其它地区,且迎风坡大于背风坡,表明地形对风暴触发的重要作用,同时地形对风暴移速、降水的分布等产生重要影响;（2）环北京地区8月50%的对流风暴云持续时间<30 min,绝大部分风暴云体积<400 km3,平均风暴云顶高度为6.9 km;（3）反射率因子阈值为35 dBz的风暴体积、面积、高度的频率近似呈对数正态分布;（4）通过尺度分析发现8月主要为D尺度风暴云,其平均组合面积较低纬度偏大,平均回波顶高比低纬偏高。
魏勇[6]（2010）在《春季准葛尔盆地南缘一次强冰雹天气的综合分析》文中认为利用常规气象探测资料和多普勒天气雷达产品,结合石河子地区和兵团农六师的高密度的自动站网资料,对2010年5月2日在准葛尔盆地南缘发生的一强次冰雹天气过程,从天气形势、物理量场和雷达回波演变特征等几个方面进行了综合分析。结果表明:这次冰雹天气出现在对流不稳定层结条件下,中高层干冷低层暖湿,水汽条件充沛,0℃层和-20℃层的高度适宜,同时具有强的垂直风切变。多普勒雷达能很好的监测冰雹天气的发生发展演变过程,大于50dBz强回波区和穹窿结构的出现,中气旋和逆风区的出现、垂直累积液态含水量（VIL）增加以及风暴跟踪信息（STI）预警等都对冰雹天气的出现具有指示意义,对今后的防雹减灾工作有较好的应用价值。
刘维成,杨晓军,史志娟,李忆平,张宇飞[7]（2009）在《一次超级单体风暴的雷达回波特征分析》文中研究说明利用兰州CINRAD/CC雷达对2008年7月18日甘肃省定西市境内的降雹过程连续观测,对探测到的资料进行分析,总结出此次降雹过程的反射率因子、径向速度、RCS垂直剖面、垂直累积液态含水量等产品的主要特征,初步探讨了使用多普勒雷达监测冰雹的方法,找出了超级单体风暴呈现出的钩状弓状回波、有界弱回波区、回波墙、悬挂回波、明显的入流缺口、存在中气旋等典型的回波特征,归纳出VIL剧烈变化、ET与冰雹过程的一致对应关系、明显的三体散射特征等一些对冰雹的临近预报有指导意义的信息,为使用天气雷达探测此类灾害性天气提供了参考。
段文广,安林,魏敏[8]（2009）在《利用多普勒天气雷达资料建立灾害性天气的监测和预警系统》文中进行了进一步梳理多普勒天气雷达是目前对短时强对流天气进行监测的主要手段之一。为了能够使多普勒天气雷达资料在业务预报中得到更加准确、方便的使用,设计开发了利用C INRAD/CC新一代多普勒雷达资料建立对临近灾害性天气的监测和预警数据库系统。该系统采用Visual C++6.0+SQL Server 2000为开发环境,由雷达原始数据采集和处理系统、雷达图像的显示系统、雷达数据库系统、监测及预警信息的发布系统、客户端应用系统等部分组成,有较好的兼容性和可移植性。实现了实时显示、入库、监测和预警、动画回放等功能,并且系统资源占用少、效率高。能够方便地为气象业务人员使用,帮助预报人员更好地分析天气系统的内部结构及发展趋势,特别是在临近预报和帮助人影值班人员指导防雹作业等方面均能发挥十分重要的作用。
刘治国,陶健红,杨建才,傅朝,梁海河[9]（2008）在《冰雹云和雷雨云单体VIL演变特征对比分析》文中研究指明以3D-Barnes方案插值的兰州站新一代天气雷达反射率因子等高平面资料,用垂直累积液态含水量（Vertically Integrated Liquid Water Content,简称:VIL）的理论模式计算单体VIL、用MAX函数逐次提取最大VIL（简称:VILmax）,采用统计和分段函数处理技术,对2004—2005年58月青藏高原东北侧的32个强对流云单体VILmax的演变特征及其在冰雹云识别中的应用进行了分析。结果表明:（1）强对流云单体VILmax在演变过程中均是先增加,后减少,在时间序列曲线中表现为单峰型特征,其中冰雹云单体VILmax存在"爆发式增长及突然降低"现象,这是区别雷雨云单体的一个重要特征;（2）冰雹云单体首次降雹前4个资料时间间隔内VILmax将出现两次"爆发式增长"现象,第一次爆发式增长时不会降雹,维持12个资料时间间隔后第二次出现时开始降雹;同一单体再次降雹前没有第一次"爆发式增长"现象,出现"突然降低"现象时降雹均停止;（3）VILmax变化率（简称:GVIL-max）的"正（负）峰"现象与冰雹云单体VILmax的"爆发式增长及突然降低"现象对应的时间完全吻合,利用GVILmax建立的冰雹云识别流程在实际业务中具有较高的使用价值。
刘治国,田守利,邵亮,宋秀玲,魏文娟,伏晓红[10]（2008）在《冰雹云垂直累积含水量密度与降雹大小的关系研究》文中指出垂直累积含水量（Vertically Integrated Water Content,简称:VIWC）包括单位底面积的垂直柱体内固态和液态水质量的总和,是以3D-Barnes方案插值的新一代天气雷达反射率因子等高平面资料,假定固态和液态水滴反射得到的反射率因子都满足由液态水滴引起的经验导出关系,将垂直积分改为离散求和的方式进行计算的。利用VIWC与云体高度之比计算垂直累积含水量密度（VerticallyIntegrated Water Content Density,简称:VIWCD）,用MAX函数逐个提取冰雹云在降雹时段内的最大VIWCD（简称;VIWCDmax）,采用统计和回归处理技术,对20042006年兰州新一代天气雷达监测到的54例冰雹云在降雹时段内VIWCDmax与地面最大降雹直径之间的关系进行了分析。结果表明:最大冰雹直径相同的冰雹云内部雹胚竞食成雹粒的数密度在降雹时段内基本相当,雹粒尺度是影响雷达反射率因子的重要因素,它决定了冰雹云的雷达回波强度和地面降雹的大小;冰雹云VIWCDmax与地面最大降雹直径之间存在函数式（6）的关系;冰雹云倾斜结构和雷达扫描模式是影响（6）式效果的2个重要因素。
二、永登地区冰雹云雷达回波特征（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、永登地区冰雹云雷达回波特征（论文提纲范文）
（1）基于LightGBM算法的强对流天气分类识别研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 Light GBM算法及模型构建 |
| 3 所用资料及模型检验方法 |
| 3.1 建模自变量简介 |
| 3.2 建模因变量及样本介绍 |
| 3.3 模型检验指标 |
| 4 结果分析 |
| 4.1 特征值分析 |
| 4.2 模型训练效果评估 |
| 4.3 模型独立样本测试 |
| 5 结论与讨论 |
（2）对流云合并的卫星雷达观测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 基本概念 |
| 1.2.2 观测事实 |
| 1.2.3 合并的影响 |
| 1.2.4 合并机制 |
| 1.2.5 未来发展 |
| 第二章 资料和技术方法 |
| 2.1 研究使用资料 |
| 2.1.1 气象卫星资料 |
| 2.1.2 天气雷达资料 |
| 2.1.3 资料预处理 |
| 2.2 技术方法 |
| 2.2.1 雷达回波噪声区域信息恢复 |
| 2.2.2 对流云识别方法 |
| 2.2.3 对流云跟踪方法 |
| 第三章 江淮夏季对流云合并的统计特征 |
| 3.1 对流云合并统计特征 |
| 3.1.1 空间分布特征 |
| 3.1.2 时间分布规律 |
| 3.1.3 合并分类 |
| 3.1.4 合并影响 |
| 3.1.5 小结 |
| 3.2 卫星与雷达统计特征差异 |
| 3.2.1 基于合肥雷达的特征统计回顾 |
| 3.2.2 主要异同点 |
| 3.2.3 成因分析 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 暴雨和冰雹中对流云团合并的异同点 |
| 3.3.1 强天气中对流云合并出现概率 |
| 3.3.2 对流云间距离与面积比特征 |
| 3.3.3 云顶亮温特征 |
| 3.3.4 冰雹云合并与暴雨云合并的异同 |
| 3.3.5 合并差异对区分暴雨云与冰雹云的指示意义 |
| 3.3.6 小结 |
| 第四章 合并过程的宏观特征 |
| 4.1 资料处理和风场反演 |
| 4.2 研究个例的天气背景 |
| 4.3 暴雨对流云合并特征 |
| 4.3.1 卫星云图特征 |
| 4.3.2 雷达回波特征 |
| 4.3.3 雷达/卫星联合观测分析 |
| 4.3.4 地面降水演变特征 |
| 4.4 暴雨对流云合并产生的机理 |
| 4.4.1 大尺度环流的作用 |
| 4.4.2 地面气压梯度的作用 |
| 4.4.3 云核合并的动力特征 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 合并过程的微物理特征 |
| 5.1 合并过程简介 |
| 5.2 双偏振雷达分析 |
| 5.2.1 吞并合并过程 |
| 5.2.2 异积合并过程 |
| 5.3 主要特征 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 对流云合并在中尺度对流系统形成和发展中的作用 |
| 6.1 过程概况 |
| 6.3 对流云合并分析 |
| 6.3.1 极轨气象卫星假彩色合成 |
| 6.3.2 静止气象卫星增强红外云图 |
| 6.3.3 对流系统跟踪分析 |
| 6.3.4 合并过程对系统发展的影响 |
| 6.4 对流云合并的可能机制 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 总结与讨论 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 本文实现的创新点 |
| 7.3 问题及展望 |
| 参考文献 |
| 参加研究课题情况 |
| 博士期间完成论文情况 |
| 致谢 |
（4）准葛尔盆地南缘春季一次强冰雹天气的综合分析（论文提纲范文）
| 引 言 |
| 1 天气实况 |
| 2 天气形势背景 |
| 3 卫星云图分析 |
| 4 冰雹发生前期的物理条件分析 |
| 4.1 不稳定度 |
| 4.2 水汽条件 |
| 4.3 0 ℃层和-20 ℃层高度 |
| 4.4 强的垂直风切变 |
| 5 雷达资料分析 |
| 5.1 雷达反射率因子 |
| 5.1.1 雷达反射率因子演变 |
| 5.1.2 雷达强度回波的特征 |
| (1) PPI显示特征 |
| (2) RHI显示特征 |
| 5.2 径向速度 |
| 5.2.1 逆风区的出现对强对流单体具有维持和增强作用 |
| 5.2.2 中气旋与强对流天气的关系 |
| 5.3 垂直液态含水量 (VIL) |
| 5.4 风暴跟踪信息 (STI) |
| 6 结 论 |
（5）环北京地区八月风暴云的气候分布特征（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 TITAN系统和资料选取 |
| 2.1 TITAN系统及主要物理量 |
| 2.1.1 风暴定义 |
| 2.1.2 风暴初生位置 |
| 2.1.3 Ctrec风 |
| 2.2 资料选取 |
| 3 风暴云统计特征 |
| 3.1 风暴云的时空分布特征 |
| 3.1.1 风暴云的初生、 持续 |
| 3.1.2 风暴云地理位置分布 |
| 3.2 风暴云属性特征 |
| 3.2.1 风暴生命史 |
| 3.2.2 风暴体积 |
| 3.2.3 风暴云的面积 |
| 3.2.4 风暴云高度 |
| 4 结论与讨论 |
（7）一次超级单体风暴的雷达回波特征分析（论文提纲范文）
| 引 言 |
| 1 天气实况 |
| 2 天气背景 |
| 3 多普勒天气雷达资料分析 |
| 3.1 反射率因子特征 |
| 3.2 径向速度和中气旋特征 |
| 3.3 垂直积分液态含水量 (VIL) 及回波顶高 (ET) 特征 |
| 3.4 垂直风廓线 (VWP) 产品分析 |
| 4 “三体”散射 (TBSS) 特征分析 |
| 5 讨论与结论 |
（8）利用多普勒天气雷达资料建立灾害性天气的监测和预警系统（论文提纲范文）
| 引 言 |
| 1 系统设计原理 |
| 2 系统功能 |
| 2.1 雷达原始数据采集和处理系统 |
| (1) 雷达数据的采集。 |
| (2) 雷达数据的处理。 |
| (3) 基础的物理量数据及计算方法。 |
| 2.2 雷达图像的显示 |
| (1) 显示方法。 |
| (2) 图像显示。 |
| 2.3 雷达数据库系统 |
| (1) 雷达数据的入库。 |
| (2) 历史雷达资料的数据库查询。 |
| (3) 雷达图像的回调和动画显示。 |
| 2.4 监测及预警信息发布系统 |
| 2.5 客户端应用系统 |
| 3 预警规则和方法 |
| 3.1 预警规则的制定 |
| 3.2 预警方法的描述 |
| 4 系统使用效果分析 |
| 5 结 语 |
（10）冰雹云垂直累积含水量密度与降雹大小的关系研究（论文提纲范文）
| 引 言 |
| 1 研究区域与资料说明 |
| 2 资料处理与计算方法 |
| 3 结果分析与讨论 |
| 3.1 最大冰雹直径相同的冰雹云在降雹时段内VIWCDmax的平均绝对差量 |
| 3.2 VIWCDmax与地面最大降雹直径的关系 |
| 3.2.1 VIWCDmax与地面最大降雹直径的定性关系 |
| 3.2.2 冰雹大小分类依据 |
| 3.2.3 VIWCDmax与地面最大降雹直径的定量关系 |
| 3.2.4 VIWCDmax与地面最大降雹直径的定量关系 |
| 3.3 效果检验 |
| 3.4 误差分析 |
| (1) 冰雹云倾斜结构对VIWCDmax计算的影响: |
| (2) 雷达扫描模式对VIWCDmax计算的影响: |
| 4 结果与讨论 |
四、永登地区冰雹云雷达回波特征（论文参考文献）
- [1]基于LightGBM算法的强对流天气分类识别研究[J]. 刘新伟,黄武斌,蒋盈沙,郭润霞,黄玉霞,宋强,杨勇. 高原气象, 2021(04)
- [2]对流云合并的卫星雷达观测研究[D]. 黄勇. 南京信息工程大学, 2015(10)
- [3]雷达在指挥防雹业务中的应用[A]. 张久林,王冬梅,李照荣,王卫东. 第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会, 2011
- [4]准葛尔盆地南缘春季一次强冰雹天气的综合分析[J]. 魏勇,王存亮,杨建成,雷薇,郭金强. 干旱气象, 2011(01)
- [5]环北京地区八月风暴云的气候分布特征[J]. 潘留杰,朱伟军,周毓荃,张宏芳,欧建军. 高原气象, 2010(06)
- [6]春季准葛尔盆地南缘一次强冰雹天气的综合分析[A]. 魏勇. 第27届中国气象学会年会灾害天气研究与预报分会场论文集, 2010
- [7]一次超级单体风暴的雷达回波特征分析[J]. 刘维成,杨晓军,史志娟,李忆平,张宇飞. 干旱气象, 2009(04)
- [8]利用多普勒天气雷达资料建立灾害性天气的监测和预警系统[J]. 段文广,安林,魏敏. 干旱气象, 2009(01)
- [9]冰雹云和雷雨云单体VIL演变特征对比分析[J]. 刘治国,陶健红,杨建才,傅朝,梁海河. 高原气象, 2008(06)
- [10]冰雹云垂直累积含水量密度与降雹大小的关系研究[J]. 刘治国,田守利,邵亮,宋秀玲,魏文娟,伏晓红. 干旱气象, 2008(03)