Page 199 - 《高原气象》2025年第3期

第 44 卷 第 3 期 高 原 气 象 Vol. 44 No. 3
2025 年 6 月 PLATEAU METEOROLOGY June， 2025

韩颂雨， 王丽吉， 康丽莉，等， 2025. 基于最优插值方法分析的雷达反演三维风场与再分析风场融合试验［J］. 高原气象， 44
（3）： 757-769. HAN Songyu， WANG Liji， KANG Lili，et al， 2025. Analysis of the Combined Three-dimensional Wind Field Re‐
trieved by Radar and Reanalysis Wind Field based on Optimum Interpolation Technique［J］. Plateau Meteorology， 44（3）： 757-
769. DOI： 10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2024. 00089. CSTR: 32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2024.00089.

基于最优插值方法分析的雷达反演三维风场

与再分析风场融合试验

1
1
1
4
韩颂雨 ， 王丽吉 ， 康丽莉 ， 刘永生 1， 3 ， 滕 舟 ， 周玲丽 ， 陈晔峰 1， 2
2
（1. 浙江省气象信息网络中心， 浙江 杭州 310000；
2. 浙江省气象科学研究所， 浙江 杭州 310000；
3. 浙江省气象安全技术中心， 浙江 杭州 310000；
4. 浙江省气象台， 浙江 杭州 310000）
摘要： 为构建融合雷达反演风场的格点化时空连续三维风场产品， 以 ERA5 再分析风场作为初估场， 双
雷达反演组网的三维风场作为观测场， 采用最优插值技术对二者进行了融合试验， 用浙江区域 6次降水
过程的样本统计分析了 ERA5 再分析和雷达反演风场的误差及其误差相关性， 按照误差结构分配权重，
最终得到 0. 25°×0. 25°分辨率逐时三维融合风场结果， 用秒级探空检验表明： 融合风场相较于 ERA5 风
场准确性提高了， 总体均方根误差减少 6%（U 分量）， 16%（V 分量）； 相关系数提高 0. 02（V 分量）。融合
风场对再分析资料利奇马台风眼区附近偏小的风场进行了有效的修正， 并填补了雷达反演风场的盲区，
形成了完整且准确的风场产品， 并在台风定位上， 修正了 ERA5风场环流定位的较多偏移。在暴雨和对
流个例中， 结合雷达反演风的小尺度信息， 融合风场使得 ERA5 风场中原本不明显的辐合特征得以体
现， 提升了资料的应用价值。
关键词： 三维风场； 最优插值； 双雷达风场反演； 再分析风场； ERA5
文章编号： 1000-0534（2025）03-0757-13 中图分类号： P412.2 文献标识码： A
DOI： 10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2024. 00089
CSTR: 32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2024.00089

1 引言 and Houze， 1987）、 冰 雹 云（Murphy and Knupp，
2013）、 下击暴流（Parsons and Kropfli， 1990）等对
高精度、 高质量的风场资料对灾害性天气监
流天气系统的三维结构分析。国内研究者也利用
测、 数值预报和模式检验以及中尺度天气动力分析 双 雷 达 反 演 技 术 分 析 了 梅 雨 锋 暴 雨（刘 黎 平 ，
非常重要（李叶晴等， 2023）， 雷达作为中小尺度天 2003； 周海光， 2005）、 冰雹云（韩颂雨等， 2017a）、
气监测的有效观测手段， 开发融合其风场信息的格 弓状回波个例（陶岚等， 2014）、 雷暴对流单体（孙
点化时空连续三维风场产品较为迫切。 敏等， 2015）的三维风场特征， 加深了对各个天气
雷达径向速度虽缺乏直观性， 但可以从中反演 系统的认识。罗昌荣等（2012）将双雷达风场反演
出真实大气的三维风场， Ray et al（1975）较早提出 方法由笛卡尔坐标系改进为地球坐标系， 提高了风
双雷达风场反演的直接合成法 ODD（Over Deter‐ 场反演产品的适用性， 并将多组双雷达反演结果组
mind Dual-Doppler）技术， 并广泛应用于飑线（Smull 网得到较大范围的风场信息（王叶红等， 2019）。该

收稿日期： 2024⁃01⁃17； 定稿日期： 2024⁃08⁃14
资助项目： 浙江省自然科学基金项目（LZJMY23D050006， LZJMY24D050001）； 浙江省气象科技计划项目（2021QN20， 2020YB11）； 浙
江省气象局雷达与强天气创新团队、 智能网格预报创新团队
作者简介： 韩颂雨（1991 -）， 女， 浙江绍兴人， 工程师， 主要从事雷达气象应用研究. E-mail： 514884835@qq.com
通信作者： 康丽莉（1975 -）， 女， 甘肃定西人， 高工， 主要从事气象数据应用研究. E-mail： jennykkll@aliyun.com
© Editorial Department of Plateau Meteorology （CC BY-NC-ND）