阿克苏灾害性天气中CINRAD/CC产品预警参数的本地化

摘 要:敏视达应用软件可生成阿克苏CINRAD/CC新一代天气雷达的多种产品,但某些导出产品的适配参数并不符合当地应用的实际,为了提高雷达应用的效果,须根据业务需求调整适配参数。通过调整27、38、41、47、57、84、59、41、78等产品报警门限的设置,实现适配参数的本地化,对春夏季冰雹、大降水等灾害性天气提前预警,通过对实际天气的预警试验证明,此项工作可提高阿克苏短时临近预报的工作效率,减少气象灾害带来的影响。

关键字:敏视达导出产品 适配参数 报警门限 冰雹 大降水

1 引言

阿克苏地区位于天山南麓,冰雹、大降水等灾害性天气较多,每年因气象灾害及次生灾害造成了不同程度的经济损失,有些年份还造成人员伤亡。阿克苏CINRAD/CC新一代天气雷达是西北第一部新一代天气雷达,1998年开始建设,2001年9月投入业务试运行,2003年11月投入业务运行,已积累了大量的雷达原始体扫资料。提高雷达应用效果、发挥雷达效益是当地气象科技工作者义不容辞的责任和义务。

敏视达软件经过气象算法处理,可生成39个种类的分析产品,系统分为RPG(雷达产品生成系统)和PUP(主用户终端子系统)两部分,RPG从RDA(雷达数据采集子系统)接收数字化的基本数据,对其进行处理和生成各种产品,并将产品传给用户;PUP请求和控制RPG生成的产品,将其保存在产品生成/显示计算机上,根据操作者的命令显示产品。

敏视达系统可实现对冰雹、降水等天气进行预警,通过对RPG适配参数的设定,遇有天气时由PUP发出警报,并能显示发出警报的区域、警报种类及报警是否已经确认等。为了使敏视达导出产品能在地处边陲、降雨较少、冰雹较多的干旱气候区条件下的效果最优,需要根据当地需求调整和设置适配参数,符合当地的应用实际,提高雷达的使用效果,本文就是基于以上思路开展的工作。

2 在RPG中对警报类型进行设定

2.1设定警报匹配组(product alert pairing)

首先要在RPG中设定需要报警的产品号,在警报匹配中共有3个组,分别为GRIB(格点组)、VOLUME(体扫组)和FORECAST(预报组),在每个组中可以设定需要报警的产品号,由于生成的产品在分辨率和扫描范围上的不同,可生成多种产品号,要选择在生成表中要求被处理的产品才能实现设定警报的匹配。

2.2设定警报门限

在设定警报门限时,我们根据我区灾害性天气出现的实际情况,对门限值进行了修改,以达到符合当地的门限值。设定步骤如下:选择“适配数据”(Adaptation)菜单,执行“适配数据”(Adaptation)命令,输入正确的用户名和密码后,出现“适配数据”(Adaptation)编辑窗口,选择“警报门限”(Alert Threshold)项(图1)。

图1 设定警报门限界面

3 3组预警门限的匹配阈值及说明

对照阿克苏历史上春夏季的冰雹和降雨资料,经过反复试验,设定了阿克苏新一代天气雷达部分产品不同分组的报警门限匹配阈值及当地报警时的门限阈值(表1)。

表1中的22类产品预警门限的阈值是根据敏视达系统中预警门限的个数(一般从2到6个),结合当地春夏季冰雹、大降水等灾害性天气的实际情况共同确定的,带*的预警门限值为警报类型发送预警信号时所对应的门限阈值。

4 选择警报区及警报区内的预警产品

在设定了警报匹配和警报门限后,要对报警区进行设定,当在报警区内的产品最大值达到了门限所设定的值后,PUP会发出警报,等待处理,只有在人工干预、处理后报警声音才停止。

敏视达软件规定,只能设定2个报警区,每个报警区仅可设定10个预警产品,根据不同的需要进行设定,在报警区里可以设定相同或者不同的报警产品,以达到不同的效果。在阿克苏新一代天气雷达预警门限匹配阈值表中,3组共21个预警产品,由于预报祖中15—21类产品均涵盖在体扫组的预警产品中,实际的预警产品按14类产品划分报警区即可,仍为2个报警区(见图2),红色区域为报警区I,紫色区域为报警区II。

图2阿克苏新一代天气雷达报警区设置

5 灾害性天气报警的过程

当RPG处理雷达资料时,在报警内检测到满足定义的报警门限产品时,将向PUP自动发送警报信息,并立即在报警状态栏中未确定的警报栏显示(见图3(a)),同时产生声音报警,目前我台设定为雷声报警(报警区I)和铃声报警(报警区II),单击图3(a)报警状态栏窗口中的报警信息条,提示信息将移到确认过的警报框中(图3(b)),并关闭报警声,若未确认报警信息,报警声降持续30秒。

如果想查看报警信息,敏视达软件为您提供了73号产品(UAM)—报警产品信息,它可以显示报警的时间(以年月日显示)、报警区域、方位距离(有些没有)、报警类型、临界值,超出的临界值、风暴标识等(图3(c))。

a

b

c

图3 阿克苏新一代天气雷达报警警告(a) 、

报警确认(b)及报警产品信息(c)界面

6 冰雹天气报警实例

6.1灾情及天气实况

2005年7月15日晚新疆阿克苏市25km范围内出现了较强的冰雹和暴雨对流性天气,冰雹直径约10-15mm,最大直径达20mm左右,持续时间15分钟左右,使棉花等遭受直接经济损失2359.16万元。这次冰雹云21:00位于阿克苏市的西北部,其路径自西北向东南移动,历时2hr左右。21:33—22:00,阿克苏市半小时降水量达6.0mm,位于西南方10km处的西大桥水文站降雨为10mm,位于北部12km处的温宿县降水量达5.9mm,22:00以后雨量明显减小。

6.2冰雹天气的报警试验情况

此次冰暴天气是近年来较强的一次冰暴天气,我台的预警适配参数本地化完成后,2007年5月对此次冰雹天气重新处理原始体扫资料,进行报警试验。试验结果是,组合反射率、冰雹概率、垂直液态积分水含量和强冰雹概率4类的最大值均位于阿克苏雷达站西南方,PUP终端对以上4类产品进行了预警,报警区域均在第2报警区内。

4种产品类型在21:19—21:26均达到了预警第一门限(表2)的第一阈值,显示阿克苏市西南方15—25km出现冰雹天气的概率较大,与当时的冰雹天气出现的时间和地点等实况较吻合。

以上预警工作流程应用于阿克苏2007年春夏季短时临近预报中应用中,收到一定成效,提请值班预报员及时监测到了较强的对流云回波,在6月14日16:20左右乌什县阿合雅乡的冰雹天气、8月15日22:00—23:00温宿县城19.6mm的暴雨天气预警中发挥了一定作用。

7 结语

7.1目前已初步完成了阿克苏冰雹、大降水天气预警适配参数的本地化工作,对于提高短时临近预报的准确率和工作效率有积极的意义,但是必须人机结合,综合分析判断得出预报结果。

7.2由于个例少,试验年份短,目前确定的预警门限阈值存在一定的局限性,有时有空报和地理位置偏差的情况,须今后在实践中不断改进。

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作者简介:刘勇达(1973—),男,工程师,主要从事计算机、通讯、网络维护和软件开发工作,就职于新疆阿克苏地区气象局。

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