1、基于新一代天气雷达的基于新一代天气雷达的省级人影业务系统省级人影业务系统 安徽省气象局内容介绍n一、系统建设背景n二、系统设计目的与思路n三、前台系统模块构成和功能n四、业务产品n五、后台处理流程一、系统建设背景n在安徽省“十五”重点工程“安徽省空中云水资源开发利用工程”建设的支撑n中国气象局新技术推广项目“基于新一代天气雷达的省级人影业务系统”n开展安徽省人影业务系统的研发工作,为人工影响天气工作业务化运行提供有效的技术支撑 二、系统设计目的与思路省级人工影响天气业务系统天气轨道产品农业气象与生态轨道产品气候轨道产品国家局指导产品新一代天气雷达产品市县人影业务部门二、系统设计目的与思路n围绕
2、不同业务需求n建立包括旱情监测预测、增蓄需求分析、作业条件预测、作业潜势预报、作业云识别预警、作业催化指导、效果评估的省级人影业务流程n综合监测资料和预报产品,以雷达产品应用为核心,辅以卫星监测分析和中尺度模式预报等,研发不同时空分辨率、时效和表现形式的省级人影指导产品三、系统模块构成和功能3.1、作业需求分析 n抗旱增雨作业需求分析:土壤墒情分析,干旱监测和预报,干旱变化分析和干旱遥感定量监测n水库增蓄:根据需求指标结合数值预报进行未来蓄水需求分析n森林防火:森林火险等级预报,分析作业需求n冰雹预警:进行冰雹预警干旱监测预警n干旱监测n干旱预警n旱情变化分析n干旱遥感监测3.1、作业需求分析
3、 水库增蓄n水库库容分析n蓄水需求分析n效益预评估3.1、作业需求分析 森林防火n林区气象条件分析n森林火险等级预报n林火遥感监测3.1、作业需求分析 人工防雹n冰雹监测n变化分析n防雹预警3.1、作业需求分析 3.2、作业条件预测 n根据安徽省气象台提供的7天分县天气形势预报,结合针对不同天气类型统计得到的降水概率,给出未来7天的作业条件天气型分类n天气型划分(根据我省历史资料统计)n不同天气型典型的物理量配置情况n增雨作业潜力分析3.2、作业条件预测 3.3、作业潜势预报 n云背景物理量场分析:选择散度差、冰面过饱和度、K指数、e-Ei和综合潜力五个参量进行云背景物理量场的分析。n云微物理
4、场分析:利用国家级人工影响天气服务产品提供的指导产品进行云团微物理条件的分析。指导产品包括:自然云平均雨强、云顶温度、积分云水含量、过冷积分云水含量、过冷云水顶温度、水汽比含水量、云水比含水量、冰晶数浓度。国家指导产品分析应用n积分云水含量n过冷积分云水含量n过冷云水顶温度n水汽比含水量n云水比含水量n冰晶数浓度。3.3、作业潜势预报 本地数值预报模式产品应用n云背景物理量场分析n散度差n冰面过饱和度nK指数ne-Ein综合潜力3.3、作业潜势预报 3.4、作业云识别 n1、人工增雨作业云团识别 夏季对流云多普勒天气雷达回波判别指标回波强度回波顶高过冷水层厚垂直积分液态水含量回波面积云底高度2
5、5dbz5km1.5km1kg/m250km21.5km3.4、作业云识别(续1)n2、人工增雨作业云团辐合辐散判断:根据提供的径向速度场,在假设中尺度气旋满足兰金涡旋条件的前提下,根据正负速度对进行云体辐合辐散的判别。3.4、作业云识别(续2)n3、人工增雨作业云团可作业指数计算:提供了云团厚度、0层以上过冷云层厚度这两种参数的计算和分析功能,并根据雷达回波的一些物理量(回波强度、垂直液态水含量等),计算出云团作业指数。静止气象卫星应用n分通道物理量分析n云顶高度、云顶温度分析3.4、作业云识别(续3)3.5、催化作业指导 n云团自动跟踪:假设云团移动速度小于60米/秒,因此在6分钟内云团质
6、心的最大移动距离为21.6公里,因此在云团跟踪过程中以30公里作为搜索半径,进行相同云块搜索。n云团变化信息:根据云团在前若干个时次内回波强度、垂直积分液态含水量、回波顶高等物理量的变化情况,提供云团的变化信息。n云团移动路径预测 n作业参数:各作业点上在作业时方位角、仰角、用弹量等。3.6、催化作业效果评估 n系统采用区域雨量对比分析、地面增雨效果的回归分析和增雨效果的物理检验进行人工增雨催化效果综合分析用于效果评估的对流云云中催化剂扩散模型3.6、催化作业和效果评估 云中催化剂扩散模型业务使用实例 对每次作业,能给出人工催化影响区范围并输出相关数据文件和图形文件。用线源模型给出5月31日作
7、业单元计算的扩散图,图中影响区面积为133平方公里。(同样个例点源模型得到面积122平方公里)3.6、催化作业和效果评估 效果评估系统之物理检验系统功能:基于云中催化扩散模型结果,读取数据库中自动雨量站、雷达产品数据,并在此基础上给出雷达回波、回波顶高、垂直液态水含量、强回波面积的双比分析结果。3.6、催化作业和效果评估 物理检验系统界面演示与业务使用实例(影响区和对比区显示)3.6、催化作业和效果评估 物理检验界面演示与业务使用实例(双比分析图)3.6、催化作业和效果评估 3.7、服务材料制作 n方便用户使用,系统设计有报告制作模块,按照选定的模版组合成报告文本n作业需求分析n作业条件预测n
8、作业潜力分析3.7、服务材料制作 3.8、数据管理 n以数据库形式存放的数据包括:台站信息库、炮点信息库、人影产品类别库、人影产品库、人影原始数据定义库、土壤墒情基础信息库、土壤墒情预报库、降水预报库。天气现象预报库、天气型库、天气型降水概率库、天气型预报库、人影产品目录库、小时降水量库、短信库、短信用户库、作业信息库、统计信息库、色标库等。五、后台处理流程雷达资料 卫星资料资料处理中心云团特征卫星通道降水等级移动路径特征变化实况监测 天气形势 数值预报PredataAutoRun干旱监测作业条件作业潜力系统处理流程n系统处理主要由部分组成:n资料处理中心:处理雷达、卫星遥感资料nPredat
9、a:处理实况观测资料以及预报资料,并将资料存入数据库nAutoRun:将所有产品处理成GIS标准格式nAppOutput:GIS显示平台系统参数设置n系统参数配置文件:config.ini,详细图下:nDisknThisdisk=显示平台程序所在路径nDataPath=资料路径(MEWCS文件夹路径)nData Source=数据库ntrpath=土壤墒情资料路径ntqxpath=天气分型产品路径nzcdybpath=中尺度数据预报产品路径ntqxxpath=分县预报系统参数设置n系统外接程序nWGXTnBGZZ=报告制作nSLFH=森林防火nSKZX=水库增蓄nRGFB=人工防雹雷达资料处理n程序:radarpro资料处理中心.exen配置文件nSys.inf:配置系统参数nShearExe.ini:配置系统处理所需的一些资料数据nPrjlic.dat:静止气象卫星投影地理信息文件nAHFLAG.day:安徽省本底地图数据主要开发人员联系方式n黄勇 hy121_n何永健 yongjian_