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目前,随着强对流预报产品的精细化程度不断提高,对风场精细化监测需求也逐渐加大。多普勒天气雷达是探测风场中小尺度精细化特征的重要手段之一,其径向风具有极高时空分辨率。研究表明许多中小尺度系统在雷达径向风场上都有其独特的结构特征。但基于径向风识别的难点及其特征提取的复杂性,所以业务应用较少,且多为定性分析,定量化也存在局限。为充分运用天气雷达精细化监测资料,开发新型产品释用方法,本文基于雷达径向风资料,着重于定性、定量提取夏季强降水径向风场的动力学信息,并归纳与分类,从而掌握强降水系统局地精细化动力结构与演变特征。同时,运用FNL再分析资料、WRF模拟资料,与雷达径向风进行比较分析,着重探讨径向风与大尺度风场、中小尺度风场的异同及关系,从而提升雷达径向风在表现大气风场局地精细化特征的能力。本文侧重于反映径向风原有基本特征,尽可能以实际客观信息为强降水预警预测提供参考。本文的主要研究工作和结论如下:(1)多普勒天气雷达径向风存在速度模糊、距离折叠及观测杂波等,使用存在一定困难。因此,基于其分布的特殊性、速度图中颜色及纹理等信息,主要从退速度模糊、均值滤波及消噪等方面进行资料预处理,其中重点将图像处理方法中区域生长技术应用于去噪处理。效果表明:不仅能滤去大量噪音,还有效保留原场的结构型式,同时有利于风场信息的定量化计算。(2)在资料预处理基础上,将流函数与势函数应用到雷达径向风场中,鉴于雷达体扫的固有特征,能很好提取出径向风场上辐合辐散、旋转运动等信息。并归纳出强降水过程径向风场的典型动力学特征:径向风的辐合、旋转运动先从低层开始,随辐合体扫层抬升、增厚及旋转运动加强,降水对应有增强趋势。反之,辐合层减少,气旋性旋转减弱,降水趋于减小。结果表明雷达径向风场不仅从另一角度提供直观、实时的中低层风场局地的分布状况,还对强降水预警预报有一定指示性意义。(3)比较短时强降水雷达径向风场与大尺度风场,着重分析各自对强降水系统的反映及二者关系。大尺度风场提供中小尺度系统发生发展的环境、水汽输送、辐合的动力支持等。雷达径向风场则可实时监测系统的局地特征及演变,提供量化动力信息,并对背景风场的描述有信息补充及细节放大作用。(4)比较分析雷达径向风与WRF精细化风场,研究二者异同及相互辅助关系。模拟风场有助于全面掌握降水系统的移动、强度以及预报其未来趋势,但其精细化水平、稳定性有一定限制。雷达径向风场则更及时、客观获悉降水区的局地动力抬升状况。但它仅是实际风的部分信息,需结合模拟资料,以共同反映风场的中小尺度特征,并从不同角度描述局地强降水系统。