基于SCIT算法的X波段天气雷达冰雹预警研究

赵银玲，王 涛，*周运丽

（1.山西省运城市气象局，山西 运城 044000;2.山西省预警信息发布中心，山西 太原 030002）

冰雹是强对流发生时会伴随出现的一种强烈天气［1］，是较为严重的一种灾害性天气，具有突发性、瞬时性、局地性的特征，易给农业、畜牧业等造成严重损毁［2］。由于冰雹灾害性天气的特点，在实际气象业务工作中具有一定的预警和预报困难。马洪波等［3］指出目前气象业务系统中广泛使用的短时临近预报系统（Server Weather Automatic Nowcasting，SWAN）对冰雹的预警虽然在采用新冰雹指数后能有90%以上的命中率，但虚报率也在90% 以上。

随着多普勒天气雷达布网的不断加密，多普勒天气雷达在强对流天气的监测分析和短临预警方面起着关键作用。20 世纪50 年代以来，国外雷达气象学者在雷达探测强对流天气方面做了大量工作，利用天气雷达对冰雹进行自动识别、跟踪预报研究已进行半个世纪，发展了很多理论和方法，提出一些识别方法［4-13］。20 世纪70 年代NSSL 的科学家们开发了一系列算法，可以从雷达反射率因子数据中识别出雹体，并追踪和反推雹体质心的运动［4］。近年来，多普勒天气雷达在冰雹灾害性天气的预警及预报方面得到了进一步的研究，对冰雹天气发生时的雷达回波特征进行总结分析，表明冰雹天气发生时，包括反射率因子强度和垂直液态水含量、回波顶高等，均可用于冰雹的识别和预警［14-17］。Yang 等［18-19］对基于多站雷达的雹体识别与跟踪算法（Storm Cell Identification and Tracking，SCIT）进行改进，并开展三维的自动识别、跟踪和预报试验，发现效果较好。……