强对流环境诊断技术

——基于改进的质量守恒三维风场调整模式的强对流天气诊断系统

1、概述

随着我国城市化进程不断推进，热岛等城市效应影响日益显著。现有研究结果表明，城市效应对局地天气系统的发生发展有直接影响。而城市交通、物流、航运、重大活动等对雷暴、强降水、高温、大雾等高影响天气具有很高的敏感度，因此局地天气分析、预报和预警的重要性日益凸显。然而，传统常规观测手段受布设密度、探测范围和时间分辨率等的限制，不能满足城市运行保障对高时空分辨率监测、预警产品的需求。

“基于改进的质量守恒三维风场调整模式的强对流天气诊断系统”(后文简称为“诊断系统”)针对上海天气分析和预报需求,输出上海区域边界层三维风分析产品。“诊断系统”三维风分析产品对局地对流性天气(如雷暴、强降水、大风)以及静稳天气(如大雾)过程发生、发展时间和区域的预判有较好指示作用，在天气分析、预报和监测预警应用中有较大潜力;并可进一步为城市精细化管理、灾害性天气风险防控提供参考。

2、技术特点

“诊断系统”以上海市范围内100多个自动站风观测资料和卫星遥感地面高程数据为基础，通过插值方法和质量守恒定律调整，获得复杂地形影响下的水平分辨率3公里、垂直分辨率60 米、时间分辨率15 分钟的上海区域边界层三维风分析场产品。“诊断系统”已实现实时运行并上传图片产品。

 

图1 上海地面高程和自动站分布情况

 

图2 “诊断系统”运行流程图

 

图3 “诊断系统”实况分析产品页面