机载W波段雷达衰减订正方法的不同云型模拟对比研究

作     者：纪雷 王振会 黄兴友 张培昌 JI Lei;WANG Zhen-hui;HUANG Xing-you;ZHANG Pei-chang

作者机构：安徽省人工影响天气办公室安徽合肥230031 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶-云-降水重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学大气物理学院江苏南京210044 

出 版 物：《热带气象学报》 (Journal of Tropical Meteorology)

年 卷 期：2018年第34卷第2期

页      面：260-267页

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金(41675028 40875016) 国家高技术研究发展计划(863)(2007AA061901)共同资助 

主　　题：机载测云雷达 W波段 衰减订正 云探测 模拟仿真 

摘      要：为了探讨适用于机载W波段(94 GHz,3.2 mm)测云雷达的衰减订正算法,根据大气和云的毫米波衰减理论,模拟在5种典型参数情况下的非降水云雷达回波强度,基于回波强度Z与云衰减系数kc之间的关系,使用解析法等5种衰减订正算法进行回波订正试验,寻求最优kc-Z关系系数,同时研究改变云液态水含量和云滴数密度(使典型云变成为非典型云)对订正效果的影响。结果表明,W波段kc-Z关系系数a=5.096 5和b=0.491 9适用的云型接近于典型层积云,而逐库类法订正效果优于解析法和迭代法。在使用最佳kc-Z关系系数情况下,5种订正算法对典型云的订正效果都较好,即使云厚增加到典型云厚度的2倍,订正误差仍小于5%。对于改变云液态水含量、云滴数密度、云厚度而表示的非典型云,虽然逐库法订正结果略优于逐库近似2法和逐库近似1法,但效果相近,在云不太厚时订正误差均小于10%。如果用φ≤10%或20%来评价其适用范围更广些,优于解析法和迭代法。但逐库类法对云液态水含量较敏感,导致可订正厚度减小、误差增大。因此,要尽量做好云型和云液态水含量的估算。