广元新一代天气雷达系统(CINRADSC)业务

广元新一代天气雷达系统(CINRAD/SC)业务应用报告广元市位于秦岭山脉南部、四川盆地西北部的大巴山区，是四川暴雨、大风、冰雹等灾害性天气高频中心之一，同时也是北方天气系统进入四川盆地必经之地和前哨。广元新一代天气雷达地处东经105°49z22〃、北纬32°24z20〃，拔海高度976.8米，能够对四川盆地北部广元、绵阳、巴中、南充4市以及甘肃武都、陕西汉中2市的对流活动进行有效监测。为充分应用好广元新一代天气雷达探测资料，我局着力在新一代天气雷达产品应用技术培训、雷达产品传输与共享、以新一代天气雷达产品为基础的短时天气预报业务系统开发、灾害性天气临近预警与联防、灾害性天气个例总结等方面开展工作，取得了一定成效，对天气预报业务支撑作用明显。2009年5月14日广元新一代天气雷达通过了中国气象局组织的现场验收，从5月15日正式进入业务试运行。在试运行期间，广元雷达在强对流天气的监测和预警中、在人工增雨作业和人工防雹中发挥了极其重要的作用。现将广元CINRAD/SC雷达系统业务应用情况汇报如下。一•雷达资料在天气预报服务业务中的应用2007年以来，广元新一代天气雷达对雷雨大风、冰雹、暴雨等重要天气过程进行监测，依据雷达回波信息，广元气象台向巴中、汉中、武都、江油、平武等地的气象台通报回波情况352多次，发送汛期短临天气预报材料3298份；最大限度地减少了气象灾害所造成的损失。雷雨大风预报服务(1)・2008年6月1日飑线过程预报服务2008年6月1日，广元市出现了一次飑线过程，当日下午15时42分，值班预报员发现陕、甘南部有强回波发展，并向我市移动，预报员高度关注；16时10分，强回波发展成线状，并且移动到我市北部边缘，值班预报员立刻发布临近天气预报：“未来2小时，我市将至北向南出现雷雨天气，雷雨时伴有短时阵性大风，局部地方有冰雹。”实况是6月1日，全市自北向南发生了一次雷雨、大风、冰雹天气过程，旺苍出现了直径为8mm的冰雹，最大风速出现在青川县的

关庄镇(22.9m/s)。(2).2011年7月23日凌晨雷雨大风伴冰雹过程预报服务7月23日凌晨，剑阁县出现一次强雷雨天气过程。当日01时04分，绵阳一带有局地强回波发展，我市为晴空回波，01时59分，我市剑阁县境内有分散性回波发展，强度较大，02时00分预报员根据回波情况发布了临近预报：“剑阁北部有强对流云团发展，未来2小时，上述地区很可能出现雷雨、大风、冰雹等强对流天气，请注意防范”并通过手机短信、12121将预报及时发布，并给剑阁局发布了指导预报。实况是剑阁县共八个乡镇遭受风雹灾害，冰雹持续时间均在15至20分钟，雹径普遍在2-3厘米；最大风速为20.9米/秒(西庙乡)。2•强降水、暴雨预报服务(1)・2009年6月19日区域性大暴雨监测、预报服务由于前几日连续降雨，各家数值预报并不看好这次过程，在2009年6月19日下午16时的短期预报会商中预报分歧很大，并没有发布短期暴雨预报，但是加强了雷达跟踪监视。18日23时始，有一竖条状较强回波带由南向北进入我市，回波强度中心达35dbz，主要分布于我市剑阁县和苍溪县之间的狭长地带，此时回波覆盖范围小且降水并不明显，相关区域自动站和大监站雨量小于2mm；但是不断有新单体生成；19日01时58分，我市中部为强度中心35dbz的积层混合云的带状回波，范围和强度都有所加强；梓潼、南部分别有一片新的强对流云发展并北移，从风廓线上看，低空风场明显比数值预报预报的形势好，随及值班人员发布了短时临近预报。实况上看我市东部、南部达暴雨，利州、苍溪、旺苍达大暴雨。其中6月19日早上6时至7时，苍溪县一小时雨强达49.9毫米，7时至8时广元城区一小时雨强达50.1毫米，8时至10时旺苍2小时雨量达87.4毫米。我台在短期预报中并没有预报出本次过程，但在夜间值班过程中，通过新一代天气雷达扑捉到了强降雨的诱发因子，及时发布了短时临近预报和暴雨黄色、橙色预警信号，从而避免或减轻了此次过程带来的损失。

低空强辐合高空强辐散199I4时41分18 19日低空强辐合高空强辐散199I4时41分18 19日5时37分19日07时19日05时(175/37)(176/?4)(2).2009年7月14-16青川县持续大暴雨预报服务2009年7月14日至16日广元西部地区的连续性特大暴雨过程中，由于连续3日的强降雨过程均发生在夜间，广元雷达发挥了重要作用，由于我们及时发布短临预报，使青川县城板房区上万居民及时转移到了安全地区。避免了重大伤亡事故，民政部评价为“极重灾，损失小”(3).2007年9月27日暴雨预报服务2007年9月27日22时30分，广元雷达回波显示有降水回波自江油、梓潼向剑阁、苍溪移动，广元气象台根据其强度变化、移动方向及移速，开展连续跟踪服务，于28日05时24分发布暴雨黄色预警信号，并根据回波信息于28日12时10分和29日00时19分两次确认。实况是28日08时到29日08时，造成大范围洪涝灾害。由于预报及时，服务有针对性，使灾害损失降低到最小程度。(4).2010年7月22到25日暴雨预报服务本次过程天气雷达在监测和预警中发挥了重要的作用；由于降雨持续时间长，降雨强度大，部分河段发生险情，滑坡、塌方等地质灾害也时有发生，我台依据天气雷达发布了重点河段、地质灾害隐患点的短时预报，受到了良好的社会效应。实况是广元5县(市区)均有大暴雨，过程雨量超过600毫米以上的站点有3个,50(-600毫米以上的有2个400T00毫米以上的站点有12个300-400毫米以上的站点有24个200-300毫米以上的有18个,10(-200毫米以上的站点有21个。广元占日、月雨量和剑阁县月雨量均打破有气象记录以来的极值。4•低温、雨雪、冰冻气象服务2008年1月11日至2月1日广元出现50年一遇的低温冰冻灾害天气，给当地交通、电力、农业生产带来重大损失，在抗击低温冰冻期间，广元雷达连续开机工作，及时多次提供回波信息，为抗击低温凌冻发挥了作用，准确及时的预报服务，得到市政府、电力等部门以及群众的好评。雷达资料在人工影响天气业务中的应用2008年业务试运行4年以来，人影中心根据雷达监测指挥人工防雹作业使防区内大部分作物得到有效保护，体现了新一代天气雷达在防灾减灾中的作用。并积极开展白龙湖库区资源性人工增雨作业，取得了良好的经济效益。1.防雹指挥广元新一代天气雷达通过100M局域网将雷达实时体扫资料传到人影指挥中心，实现准实时同步显示，满足了人影中心对雷达回波资料的迫切需要，从而指挥高炮对我市剑阁、元坝的烟叶生产基地进行防雹作业，极大地减少了冰雹灾害对烟叶及工农业生产的危害，发挥了雷达在本市工农业生产中的重要作用。2•人工增雨2007年开始，我局与白龙湖电厂签订合同，建立了白龙湖库区人工增雨基地，由于白龙湖库区地形复杂，作业面积仅有1000余平方公里，因此对作业点的定点预报就很重要，而数值预报并无法解决这一问题，雷达的作用就尤为明显,雷达在每一次天气过程中跟踪监视白龙湖库区的回波发展情况，及时为人影作业人员提供准确的信息，指挥他们进行有效的作业，几年来创造了几千万的经济效、/■_U益o重大社会活动和重要专题气象保障服务广元新一代天气雷达业务试运行以来，预报人员依据雷达监测和回波分析，为保障温家宝总理来广元市青川县慰问地震灾区群众、中央电视台心连心艺术团来利州区慰问演出、“5.12抗震救灾和灾后重建”广元女儿节等大型社会活动提供了多次良好的服务，得到有关单位的好评，取得良好的社会服务效益。"5.12”抗震救灾和灾后重建气象保障服务在抗震救灾和灾后重建的气象服务过程中，广元新一代天气雷达对暴雨、局地强降雨、雷雨大风天气过程监测十分有效，在震后救灾关键期，广元雷达为政府指挥救灾和灾民自救提供了帮助；在灾后重建的过程中，也多次发挥作用，在灾害性天气发生时，及时发布短临预报，使得灾区群众和援建人员可以紧急避险。保障温家宝总理来广元市青川县慰问地震灾区群众2010年12月26日，国务院总理温家宝带着党中央、国务院及胡锦涛主席对青川地震灾区人民的深情厚意到达青川。2010年12月23日，受冷空气影响，我市出现低温阴雨天气，青川出现了小雪天气。根据市委、市政府要求，我台对未来几天的天气进行精细化预报，并根据雷达和自动站资料随时订正。25日夜间青川县出现了小雪，26日08时，天空依然阴沉，但青川地区并无雷达回波，从自动站资料获知青川当地气温较低，在0度左右，我台随即发布了最新的精细化预报：“为来3小时青川县无降水，但气温较低，需注意防寒保暖，部分高山地区会出现道路结冰”在这次重大气象保障服务中，多普勒天气雷达发挥了非常重要的作用，得到了市委、市政府的好评。3•女儿节气象保障服务每年9月1日是广元的传统节日女儿节，这也是华西秋雨的出现时段，广元雷达对凤舟赛和大型户外活动提供了重要的气象保障，受到市委、市政府的表扬。4•其它重大社会活动气象保障服务其它重大社会活动气象服务还有中央电视台心连心艺术团来利州区慰问演出、国庆、五一等节日、广元低碳论坛等，在这些重大活动中，充分利用卫星云图和雷达监测资料分析，为重大活动提供定时、定点的预报信息，保障了重大社会活动的顺利进行，取得了明显的社会效益。雷达资料在科研中的应用1.课题研究广元新一代天气雷达主要用于对暴雨、冰雹、龙卷风等灾害性天气实施有效的监测和预警，在科研中也发挥了较好的作用。我局科研人员先后进行了《广元强降水的雷达预警指标研究》、《广元多普勒雷达在强对流天气中的应用》、《广元多普勒雷达在白龙湖库区人工增雨的应用》、《CINRAD/SC雷达发报、传输、迟报、缺报报警系统》等课题研究，提高了雷达资料上传的传输率和雷达的应用能力。我局业务人员在预报应用方面结合雷达回波分析，先后总结出技术报告和论文20余篇，主要侧重于暴雨、强对流的分析应用。这些论文先后参加省局学术交流会和区域学术交流会。其中有1篇在中国气象学会年会中交流。2.技术开发(1)・雷达资料实时传输监控报警系统中国气象局对雷达产品的传输业务很重视，在雷达产品传输业务中由于网络负担过重导致网络拥堵，存在雷达产品上传缺失、只能向一个服务器的一个路径进行产品传输、无自动补传和声音报警功能等问题，造成雷达产品的传输质量不高。为了解决上述问题，在Windows环境下利用WinAPI函数完成了对5个雷达基本产品传输软件的重新开发，实现了雷达产品向多个FTP服务器、多路径的定时自动传输，并且具有声音报警、自动补传、运行稳定等特点。将传输软件设计为托盘程序，随系统实时启动。文件传输由定时程序控制。在进行雷达产品上传时，依次检测传输的文件是否存在、网络环境与配置参数是否正常，如果文件不存在、网络不正常或参数配置有误差，则声音报警提示用户，系统记录该事件；然后调用FTP传输程序进行文件上传，上传成功时在软件监控日志中显示文件成功上传的时间、文件名、上传服务器路径信息，方便用户查阅。当传输失败时，用户在声音报警的提示下，及时恢复网络或更正参数配置或重新生成上传文件，等待系统自动检索失败记录，并重新进行补传，直到最后成功上传为止。⑵.雷达拼图情况新一代天气雷达产品共享是实现新一代天气雷达系统建设成效的重要途径，是监视灾害性天气的有效手段。我局根据不同用途研发了二种新一代天气雷达产品共享方式。自主开发了广元新一代天气雷达产品实时业务共享专用网页，广元雷达有效探测范围内的各级气象台站都能够通过WEB方式进行访问，实时业务共享到广元新一代天气雷达产品。深入分析了新一代天气雷达产品中反射率因子、组合反射率因子、1小时估测降水量、3小时估测降水量、垂直累计液态水含量等产品数据格式，利用自主开发的新一代天气雷达数据的仿真算法，采用最优插值法、投影坐标转换、数据格式转换等技术，制定雷达产品取值方案和雷达产品拼图方案，参与开发了全省新一代天气雷达拼图软件，实现了广元新一代天气雷达产品同省内其它新一代天气雷达产品的自动实时拼图，全省各级气象台站都能实时共享到Micaps数据格式的新一代天气雷达拼图产品。

(3)・以新一代雷达产品为基础的短临天气预报业务系统开发情况在四川省气象局“新一代天气雷达应用技术研究与开发”项目组开发的短临天气预报业务系统基础上，依据广元本地的天气气候特点，采用了多元加权决策法，充分利用新一代天气雷达产品、卫星云图、地面自动观测站资料、闪电定位仪资料、数值预报产品，构建起了以新一代雷达产品为基础的广元市短临天气预报业务系统，实现了分县定点、定时、定量气象要素的预报。短临天气预报制作3文字录入县级站点修改雨量计算气温计算刷新资料骗码保存入数据库上网返回预报值参考值预报显示)2005060709功能区站号降水温度自动站实呪每小时多普勤雷达T213数值预报卫星苴它广元遂宁绵阳猪阳成郡雅安眉山乐山宜宾泸州自贡内江资阳南充广安巴中达州0-3小时3-6小时0-3小时 3-E小时0-3小时3-汕时降水量气温23.2回波强度回波顶高降水3-6小时

降水云顶亮温强迫因素256267999.9999.92658预报初值23.324.422.525.725.325.224.523.723.422.423.423.9151136999.9999.925517723999.9999.9277241572242192EI93112EI3814213786EI51201321113268131172351215240999.9999.92846999.9999.92654999.9999.92261999.9999.92355999.9999.92480999.9999.92264999.9999.921EI2999.9999.92518999.9999.92303999.9999.92605999.9999.92595999.9999.9252B999.9999.92471999.9999.923333文字录入县级站点修改雨量计算气温计算刷新资料骗码保存入数据库上网返回预报值参考值预报显示)2005060709功能区站号降水温度自动站实呪每小时多普勤雷达T213数值预报卫星苴它广元遂宁绵阳猪阳成郡雅安眉山乐山宜宾泸州自贡内江资阳南充广安巴中达州0-3小时3-6小时0-3小时 3-E小时0-3小时3-汕时降水量气温23.2回波强度回波顶高降水3-6小时

降水云顶亮温强迫因素256267999.9999.92658预报初值23.324.422.525.725.325.224.523.723.422.423.423.9151136999.9999.925517723999.9999.9277241572242192EI93112EI3814213786EI51201321113268131172351215240999.9999.92846999.9999.92654999.9999.92261999.9999.92355999.9999.92480999.9999.92264999.9999.921EI2999.9999.92518999.9999.92303999.9999.92605999.9999.92595999.9999.9252B999.9999.92471999.9999.92333U12.61521380999.9999.9263804年来，在联防气象服务中为责任区提供雷达回波信息100余次，为其防灾减灾提供了准确信息。根据《新一代天气雷达观测规定》的要求，充分发挥新一代天气雷达有效探测距离远的特点，及时准确向责任区：广元市的