2018年1月3-5日极端雨雪过程的双偏振雷达的观测特征分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

极端降水事件作为一种灾害性天气，具有突发性强、持续时间长、影响范围广等特点，对社会经济和人民生命财产安全构成严重威胁。

2018年1月3日至5日，我国南方地区经历了一次大范围的极端雨雪过程，此次过程持续时间长、降雪量大、影响范围广，给交通运输、农业生产、电力供应等方面造成了巨大的经济损失，也严重影响了人们的日常生活。

双偏振雷达作为一种先进的气象探测设备，能够提供比常规天气雷达更加丰富的降水信息，包括降水粒子的形状、大小、相态等，为深入分析降水过程的微物理特征、提高降水预报的准确性提供了重要的技术手段。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着气象雷达技术的快速发展，特别是双偏振雷达技术的应用，国内外学者对极端降水事件的观测和研究取得了许多重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者利用常规雷达和双偏振雷达资料，对不同类型极端降水事件的云宏微观结构、降水机制以及预报方法等方面进行了大量研究。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将利用2018年1月3-5日期间某地的双偏振雷达观测资料，并结合地面观测、再分析资料等，对该地区此次极端雨雪过程的降水特征、云微物理特征以及不同降水类型的识别进行分析，探讨此次过程中双偏振雷达观测到的主要特征。

具体研究内容包括：
1.分析此次极端雨雪过程的天气形势背景，包括地面天气形势、高空环流形势以及水汽输送特征等，探讨此次过程的形成机理。

2.利用双偏振雷达基本观测量（如反射率因子、径向速度、谱宽等）分析此次过程中降水回波的强度、结构、演变特征，揭示降水系统的移动路径和发展过程。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤：
1.数据收集和处理：收集2018年1月3-5日期间相关区域的双偏振雷达基数据、地面气象观测数据以及era5再分析资料等。

对雷达数据进行质量控制，包括去除噪声、杂波抑制、衰减订正等，并进行坐标转换、插值等处理，以满足后续分析的需求。

2.天气形势分析：利用地面观测数据、era5再分析资料等，分析2018年1月3-5日期间影响我国南方地区的天气系统，包括地面气压场、高空环流形势、水汽输送特征等，探讨此次极端雨雪过程的形成机理和影响因子。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.将重点关注2018年1月3-5日极端雨雪过程中双偏振雷达观测到的特殊现象，结合天气形势分析，尝试解释这些现象背后的物理机制。

2.利用双偏振雷达数据，结合地面观测资料，尝试改进现有的降水类型识别算法，提高识别精度，并分析不同降水类型的空间分布特征及其与天气系统之间的关系。

3.本研究的结果将为深入理解此次极端雨雪过程的形成机理、提高对类似事件的预警能力提供新的观测依据，并为双偏振雷达技术在气象业务中的应用提供参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘黎平,肖艳姣,何宇翔,等.2021年3月2—4日广州特强降水天气过程双偏振雷达特征分析[j].气象,2022,48(10):1263-1276.

[2] 邓承之,郭学良,冯亮,等.基于双偏振雷达资料的华南一次强降雪过程识别与分析[j].气象,2021,47(05):559-570.

[3] 冯亮,郭学良,黄浩,等.基于双偏振雷达资料的降水粒子相态分类方法研究进展[j].气象学报,2020,78(05):851-867.