發(fā)布時間：2020-06-22 06:09

【摘要】：作為一種災(zāi)害性天氣,陣風(fēng)鋒常導(dǎo)致人員傷亡以及財產(chǎn)損失,給航空飛行帶來致命的威脅。針對陣風(fēng)鋒特征的分析和自動識別技術(shù)不僅涉及其演變過程的科學(xué)性,也是氣象防災(zāi)減災(zāi)的依據(jù),因而相關(guān)研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。目前諸多學(xué)者已對陣風(fēng)鋒自動識別及預(yù)警的理論研究形成豐富的研究成果,但在實際應(yīng)用研究中相對較少。為此,本文利用2016年6-8月西安多普勒雷達觀測資料、NCEP再分析資料和自動氣象站資料,對西安咸陽機場的陣風(fēng)鋒個例的統(tǒng)計分析、識別過程實現(xiàn)、結(jié)果檢驗、界面設(shè)計和功能實現(xiàn)等方面進行深入研究,得到如下結(jié)論:(1)該陣風(fēng)鋒回波基本統(tǒng)計特征表現(xiàn)為:強度5-15d Bz,寬度2-4km,長度30-50km,垂直高度1-2km,移動方向以西北—東南向偏多,一般多出現(xiàn)在1.5°仰角,陣風(fēng)鋒附近存在風(fēng)場輻合;(2)基于文件監(jiān)視、解壓、解碼、顯示等c#關(guān)鍵技術(shù),首先對雷達數(shù)據(jù)進行孤點值、孤立點線、回波平坦性、噪聲濾除、缺測填補和中值處理等處理;其次對窄帶回波進行數(shù)據(jù)分級、雙向梯度發(fā)、細化、短線濾除、鏈表識別等步驟實現(xiàn)識別;再次對徑向速度進行shear參量、速度梯度、動量、合并等步驟實現(xiàn)識別;最終結(jié)果顯示反射率成功檢出率80.5%,最高為93%,最低為43%,平均檢出率為77%,而徑向速度成功檢出率52.6%,最高為73%,最低為13%,平均識別率為49.3%。整體而言,窄帶回波特征優(yōu)于輻合線特征,因而識別效果較好。(3)2016年6月4日由蒙古低渦主導(dǎo),陣風(fēng)鋒過境時,咸陽機場產(chǎn)生了陣性降水和大風(fēng)天氣;雷達回波上陣風(fēng)鋒的特征表現(xiàn)為生命史短、水平尺度長、移速快,并伴有明顯的窄帶回波和輻合線特征;設(shè)計的軟件能自動識別出陣風(fēng)鋒的方位、長度、距離等,并且識別命中率(POD)高達93.75%,臨界成功指數(shù)為83.33%,表明該軟件對咸陽機場陣風(fēng)鋒識別是有效的;(4)闡述了西安咸陽機場陣風(fēng)鋒自動識別及其預(yù)警軟件的界面設(shè)計方案,對自動識別的流程進行設(shè)計和分析,確定了軟件的具體功能,將軟件界面區(qū)域分為四個區(qū)域,介紹了菜單欄、顯示區(qū)域這兩塊主要區(qū)域的設(shè)計和功能;最后給出了自動識別及預(yù)警的實現(xiàn)過程及引用的關(guān)鍵類和函數(shù),驗證了軟件自動識別算法準確可行,滿足業(yè)務(wù)實際需求。
【學(xué)位授予單位】：成都信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V321.225
【圖文】：

5-10 1-4 20-30 1-3西北東南1 5-15 1-2 30-40 1-3 東西 1 5-10 2-3 20-30 1-3東南西北1 0 次資料進行分析發(fā)現(xiàn)，2016 年 7 月 24 日陣風(fēng)鋒主體沒有對咸風(fēng)速較小，故對其余 9 次陣風(fēng)鋒過境的地面風(fēng)速情況進行分析跑道跑道左右兩側(cè)分別安裝兩套自動氣象觀測站，通過對陣風(fēng)和平均風(fēng)速進行分析發(fā)現(xiàn)：陣風(fēng)鋒過境時產(chǎn)生的風(fēng)速最大為 1/s；最大風(fēng)速與平均風(fēng)速有一定的差異，差異越大說明機場觀果不均一性；根據(jù)蒲氏風(fēng)力等級和風(fēng)速對飛行的影響[37-40]，可（小于等于 5 級，F(xiàn)≤10.7m/s）、中（風(fēng)速 6-7 級，10.8m/s≤F≤大于等于 8 級，F(xiàn)≥17.2m/s）三個等級。

第 12 頁 共 53 頁圖 3.2 西安 2016 年 6 月 13 日仰角 1.5°雷達反射率圖18:38:54；b：18:50:25；c：19:13:29；d：19:25:00；e：19：30:46；f：19:42:17；量400km；距離圈間隔為 50km） 個例驗證對 2016 年 6 月 13 日的陣風(fēng)鋒的雷達反射率圖進行分析，此次過程發(fā)生8:33:09~19:42:17 之間，持續(xù)時間大約 1h，陣風(fēng)鋒特征清晰的仰角為 1.5°垂直伸展高度為 2-3km，陣風(fēng)鋒反射率強度為 5-10dBz，寬度為 2-4km，為西北—東南向，形態(tài)為東西向帶狀。反射率變化特征：18:38:54 時（圖 3.2a），淳化北側(cè)，銅川周圍生成大量

【參考文獻】

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本文編號：2725307