一次天气过程的多普勒雷达ROSE2.0软件应用情况分析
李旭杰 连帆
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李旭杰 连帆,. 一次天气过程的多普勒雷达ROSE2.0软件应用情况分析[J]. 软件工程研究,2023.4. DOI:10.12721/ccn.2023.157034.
摘要: 新一代天气雷达业务软件(简称ROSE软件)是中国气象局雷达工程项目针对新一代天气雷达台站业务应用开发的软件。经过前期的开发和完善,ROSE1.3版本已于2021年4月1日起正式在全国所有SA/SB型号雷达台站业务运行。目前,ROSE2.0版软件已开发完毕并通过测试。为做好新一代天气雷达业务软件(ROSE2.0)试点工作,评估ROSE2.0在实际业务环境中的可用性、稳定性和业务支撑能力,并验证数据质量控制算法和雷达观测产品的准确性、可用性和科学性,本文采用2022年6月26-28日威海市地区暴雨大风天气过程,对多普勒雷达ROSE2.0软件的应用情况进行分析。
关键词: ROSE2.0;多普勒雷达;暴雨大风;天气过程
DOI:10.12721/ccn.2023.157034
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一、天气过程特点

受暖湿气流和地面气旋的影响,6月26日傍晚开始,威海市出现降水,过程雨量6月26日20时~28日20时降水量(单位:毫米):全市平均116.2,威海市区131.1,文登区122.9,荣成市76.8,乳山市133.9。各市(区)最大降水量:蔄山镇(威海市区)158.1,米山水库(文登区)185.3,荣成城西(荣成市)109.3,下初(乳山市)177.5。此次降水过程,前期荣成雷达监测范围内降水小时雨强不强,基本在10mm/h以下。短时强降水主要发生在27日08-09时、19-20时以及28日19时前后,另外在26日22-23点前后威海刘公岛站出现28.5m/s(11级)的极大风以及27日15时10分荣成爱伦湾海洋牧场岸站出现30.3m/s(11级)的极大风。

二、rose2.0雷达用户报警信息产品应用

1、thunderstorm产品应用

在thunderstorm产品检验应用中主要针对威海出现11级以上的极大风时间进行评估分析。将thunderstorm产品和实况(图1)对比,thunderstorm产品给出了28m/s的雷暴大风预报(图2),虽然对刘公岛站的极大风预警有较大的指示意义,但是预警范围过大,虚警率较高。另外在整个威海地区都给出了23m/s的雷暴大风预警,实际上只在沿海岸站出现20m/s左右的极大风,内陆站点阵风风力小。

6月27日15时10分荣成爱伦湾海洋牧场岸站出现30.3m/s(11级)的极大风。分析6月27日15时10分荣成雷达thunderstorm产品,发现该产品对观测范围内的威海地区都给予了46m/s的雷暴大风预警,而且在超30m/s以上的全区域雷暴大风预警时次偏多,存在雷暴大风空报情况。

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图1 2022年6月26日22-23时威海区域站极大风观测

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图2 2022年6月26日22时23和6月27日15时10分荣成雷达thunderstorm产品

2、heavyrain产品应用

此次持续性降水过程,区域性短时强降水主要发生在6月27日08-09时、19-20时以及28日19时等5个时间点,为此,我们主要针对以上5个时间点的heavyrain产品进行应用分析评估。27日08-09时实况在乳山地区出现4个站点20mm以上的短时强降水,区域比较集中,heavyrain产品27日7时35分时乳山境内给出了23mm的短时强降水预警提醒,较好的指示了乳山局地的短时强降水预警,但是heavyrain产品的预警范围比实况强降水范围小。27日19-20时文登西北附近出现了短时强降水,而27日08-09时的heavyrain产品没有预警提示,对这1小时的短时强降水落区出现漏报情况。

4.png图3  2022年6月27日07-08时和08-09时威海1小时降水实况

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图4 2022年6月27日7时35和08时32分荣成雷达heavyrain产品

27日18-19时实况在乳山及海阳地区出现7个站点20mm以上的短时强降水,区域比较集中,heavyrain产品27日18时55分时海阳境内给出了29mm的短时强降水预警提醒并且提示向乳山方向移动,能够指示了乳山局地的短时强降水预警,但是heavyrain产品的预警范围比实况强降水范围小,并且预警时间稍晚。27日19-20时自威海向乳山方向附近出现了带状区域的短时强降水,而27日19-20时的heavyrain产品,仅提示了乳山地区的短时强降水,并没有提示威海及文登地区的短时强降水,预警范围小,出现大面积短时强降水漏报情况。 6.png

图5  2022年6月27日18时55分和19时31分荣成雷达heavyrain产品 

3、tornado和hail产品应用

本次过程实况无龙卷和冰雹天气, tornado和hail产品均未显示。

4、OHP产品应用

2022年6月27日19-20时威海、文登、乳山均有站点出现小时20mm以上的短时强降水。27日19时荣成雷达OHP产品1小时定量降水预报15mm左右,落区相对较为准确,但是强度来说弱于实况,OHP产品需要进行适当的调整。

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图6  2022年6月27日19时OHP产品和2022年6月27日19-20时威海1小时降水实况

5、THP产品应用

6月27日18-20时3小时降水实况上中西部降水大,东部降水小,降水区域呈带状分布。从27日16时预测的THP产品形态上与实况比较一直,但是3小时雨量来说,明显弱于实况,而且落区位置也有差异。

三、总结

总之,此次过程威海地区出现短时强降水、雷暴大风,但是未出现龙卷、冰雹。thunderstorm产品对预警发布有一定的指示意义,但是预警区域大,存在空报情况。而且对于实况出现雷暴大风,thunderstorm产品存在漏报的情况。heavyrain产品对短时强降水的出现具有较好的指示意义,但是其预警提示不稳定,需要提高其预警提示稳定性,使用效果会更好。OHP和THP产品降水落区形态与实况相似度高,但是降水强度均弱于实况,需要根据当地实况作出适当的调整。

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