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机载雷达探测数据仿真平台设计与实现

热带气象学报 2012年第4期28卷 557-563页

作者：纪雷王振会黄兴友滕煦赵凤环吴彬张培昌南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部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

为了便于研究诸多因素对云降水雷达探测回波强度的影响,设计开发了雷达探测回波强度定量计算软件,即雷达探测数据仿真平台"SimRAD"(Simulating airborne Radar detection and Data processing),通过输入雷达发射频率,大气状态参数(高度... 详细信息

为了便于研究诸多因素对云降水雷达探测回波强度的影响,设计开发了雷达探测回波强度定量计算软件,即雷达探测数据仿真平台"SimRAD"(Simulating airborne Radar detection and Data processing),通过输入雷达发射频率,大气状态参数(高度、气压、气温、相对湿度)以及水成物相态、滴谱分布、含量等信息,使用云降水雷达观测和衰减订正理论进行计算,可以模拟出水成物的雷达回波强度以及水成物和大气衰减的垂直廓线,并且可以对雷达回波进行衰减订正。

关键词： SimRAD 机载毫米波雷达衰减订正云探测模拟仿真

利用WRF模式对海上蒸发波导的数值模拟研究

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海洋技术 2010年第3期29卷 93-97页

作者：王喆王振会张玉生南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部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 中国电波传播研究所山东青岛266107

以WRF中尺度模式为基础,耦合Babin蒸发波导模式,建立了一种海洋蒸发波导预报模式,对南海2010年3月26日至28日的蒸发波导高度进行48h的数值模拟。通过与NCEP再分析资料FNL数据计算得出的蒸发波导高度对比分析发现,WRF模拟结果与FNL计算... 详细信息

以WRF中尺度模式为基础,耦合Babin蒸发波导模式,建立了一种海洋蒸发波导预报模式,对南海2010年3月26日至28日的蒸发波导高度进行48h的数值模拟。通过与NCEP再分析资料FNL数据计算得出的蒸发波导高度对比分析发现,WRF模拟结果与FNL计算结果拟合的较好,并且变化规律基本一致,该模式可以用来预报海上蒸发波导。

关键词：蒸发波导 WRF模式数值模拟

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张培昌教授学术论文整理与分类研究

大气科学学报 2019年第6期42卷 953-960页

作者：王振会王雪婧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/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室/大气物理学院江苏南京210044 甘肃省白银市气象局甘肃白银730900

张培昌教授是著名的雷达气象专家,是我国天气雷达发展过程(尤其是在我国新一代天气雷达建设)中的参与者和主要倡导者。初步整理张培昌教授已发表的论文106篇,内容涵盖张教授及其团队重点研究的方向有:雷达气象领域中天气雷达组网拼图与... 详细信息

张培昌教授是著名的雷达气象专家,是我国天气雷达发展过程(尤其是在我国新一代天气雷达建设)中的参与者和主要倡导者。初步整理张培昌教授已发表的论文106篇,内容涵盖张教授及其团队重点研究的方向有:雷达气象领域中天气雷达组网拼图与定量估测降水、雷达气象方程与衰减订正、雷达数据反演产品及应用、大气折射指数与雷达数据质量控制和降水粒子微波特性研究等。本文介绍张培昌教授论文整理和分类研究初步结果,对张教授论文发表时间特征、论文内容分类特征以及论文作者群体特征进行了分析,希望此工作能有助于张教授的《张培昌雷达气象文选》早日出版。该文选的出版将帮助我们了解张教授对我国天气雷达和雷达气象学发展所做的贡献,有助于我们学习张教授的科研和教学经验,为我国天气雷达和雷达气象的进一步发展做出更大的贡献。

关键词：张培昌雷达气象论文整理论文分类

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被动微波遥感反演地表发射率研究进展

国土资源遥感 2012年第4期24卷 1-7页

作者：吴莹王振会南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 南京信息工程大学大气物理学院南京210044

微波地表发射率是表征地表特征的重要参数,也是反演地表、大气参数的重要条件。相比较物理模型,其模拟计算需要若干输入参数,且相当一部分地表、植被特征参数很难从常规资料中获取,应用星载被动微波辐射计资料可以在更大空间和时间尺度... 详细信息

微波地表发射率是表征地表特征的重要参数,也是反演地表、大气参数的重要条件。相比较物理模型,其模拟计算需要若干输入参数,且相当一部分地表、植被特征参数很难从常规资料中获取,应用星载被动微波辐射计资料可以在更大空间和时间尺度范围内直接反演地表发射率。从目前常用的几种被动微波遥感反演方法(包括经验统计方法、辐射传输方程方法、指数分析方法、神经网络方法、一维变分方法等等)回顾了微波地表发射率反演的国内外研究进展及其研究中存在的问题,并对这些方法的优、缺点进行了评价。最后指出,今后应开发识别和订正直接影响卫星观测值的无线电频率干扰(RFI)算法,改善云、雨检测算法,并且加强微波波段大气辐射传输等过程的机理研究。

关键词：被动微波遥感地表发射率反演方法

双基地雷达系统探测椭球雨滴群时主站仰角对探测性能的影响

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高原气象 2013年第4期32卷 1165-1173页

作者：王蕙莹王振会杨通晓吴迪南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部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 上海市气象局上海200030

为了提高双基地偏振雷达的探测精度,从旋转椭球粒子散射和衰减的理论出发,推导出基于椭球雨滴群的双基地偏振雷达方程,并利用此方程探讨了旋转椭球雨滴群一致垂直取向情况下,主站雷达发射仰角、目标粒子群位置等因素对双基地偏振雷达探... 详细信息

为了提高双基地偏振雷达的探测精度,从旋转椭球粒子散射和衰减的理论出发,推导出基于椭球雨滴群的双基地偏振雷达方程,并利用此方程探讨了旋转椭球雨滴群一致垂直取向情况下,主站雷达发射仰角、目标粒子群位置等因素对双基地偏振雷达探测能力的影响程度。结果表明,随着仰角的抬高,几何因子值和两种偏振状态下的回波功率比均出现了高值区和低值区面积减少的变化特征;散射截面因子值也随着仰角的抬高在水平偏振时增加,垂直偏振时减少。

关键词：双基地双线偏振雷达旋转椭球粒子探测性能

机载W波段测云雷达回波强度衰减订正仿真研究

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高原气象 2011年第2期30卷 437-444页

作者：王振会纪雷黄兴友滕煦赵凤环南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部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

考虑到大气和云对W波段雷达波的衰减,数值仿真4种非降水云的机载W波段雷达(94GHz,3.2 mm)回波强度;基于雷达回波强度Z与云衰减系数k之间的经验关系,进行雷达回波衰减订正。结果表明,在云厚、云滴粒子浓度和含水量参数的一般取值情况下,... 详细信息

考虑到大气和云对W波段雷达波的衰减,数值仿真4种非降水云的机载W波段雷达(94GHz,3.2 mm)回波强度;基于雷达回波强度Z与云衰减系数k之间的经验关系,进行雷达回波衰减订正。结果表明,在云厚、云滴粒子浓度和含水量参数的一般取值情况下,可以获得比较好(相对误差<15%)的订正效果。随着云体加厚、云中大滴增多和含水量增加,云体对雷达回波的衰减增强,透过率降低,雷达测量值偏离真实值的程度增大,云下部衰减订正难度加大。雷达测量误差会对衰减订正效果造成一定影响。与常规测雨天气雷达回波的雨区衰减订正相比,定性来说是一致的。

关键词：机载W波段测云雷达雷达回波强度衰减订正

天线仰角对双线偏振雷达探测Z_(DR)值的影响

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高原气象 2013年第6期32卷 1658-1664页

作者：胡方超张培昌王振会南京信息工程大学/气象灾害教育部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

双线偏振雷达通过探测ZDR值可以识别降水中的粒子形状,但需要考虑抬高天线仰角时对ZDR的影响。根据双线偏振雷达探测小椭球粒子群的雷达气象方程,对Gamma雨滴谱采用数值模拟的方法研究了雷达天线仰角和粒子谱参数改变时和对粒子群旋转... 详细信息

双线偏振雷达通过探测ZDR值可以识别降水中的粒子形状,但需要考虑抬高天线仰角时对ZDR的影响。根据双线偏振雷达探测小椭球粒子群的雷达气象方程,对Gamma雨滴谱采用数值模拟的方法研究了雷达天线仰角和粒子谱参数改变时和对粒子群旋转轴在空间作垂直一致取向时给ZDR值带来的影响,并确定使ZDR值变化不超过10%的最高仰角应<16.7°。这对提高ZDR的测量精度和偏振雷达估测降水的精度有一定意义。

关键词：双线偏振雷达差分反射率因子旋转椭球粒子群雷达气象方程

双/多基地天气雷达探测小椭球降水粒子的侧向散射能力

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气象学报 2013年第3期71卷 538-546页

作者：张培昌王蕙莹王振会南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 南京信息工程大学大气物理学院南京210044

首先给出小椭球粒子侧向和后向散射截面的表达式,将其中相关参数用双基地雷达坐标系中的量表示,在定义小椭球粒子侧向散射能力后,分别推导出发射水平与垂直偏振波条件下估算侧向散射能力的算式,并通过仿真计算,获得各高度上的侧向散射... 详细信息

首先给出小椭球粒子侧向和后向散射截面的表达式,将其中相关参数用双基地雷达坐标系中的量表示,在定义小椭球粒子侧向散射能力后,分别推导出发射水平与垂直偏振波条件下估算侧向散射能力的算式,并通过仿真计算,获得各高度上的侧向散射能力和分布情况。得出的主要结果为:(1)发射水平偏振波时,在低高度的等高面上,当离开基线垂直向上或向下距离增加时,侧向散射能力先逐渐变小到最小值后,再逐渐增大。在基线左、右的延线上也基本呈这种分布,仅在主站与子站的垂直方向上存在侧向散射能力的最低区域。随着等高面高度升高,侧向散射能力分布情况基本相似,仅子站上下的弱侧向散射值有所提高。(2)发射垂直偏振波时,在低高度水平面上无论被探测的扁旋转椭球粒子处在该平面上(除主站与子站的位置以外)的任何处,侧向散射能力均为最大值。当高度升高时,在主站与子站相对应位置左右两侧出现了侧向散射能力小值区,越靠近主站与子站,侧向散射能力越小,当高度继续升高时,这种两侧出现的侧向散射能力的小值区面积进一步扩大。

关键词：双多基地天气雷达旋转椭球粒子侧向散射能力

偏振雷达探测小椭球粒子群LDR的雷达气象方程

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大气科学学报 2017年第5期40卷 715-720页

作者：胡方超辛岩张培昌王振会南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 南京信息工程大学大气物理学院江苏南京210044

双线偏振雷达探测小椭球粒子群时,雷达单发双收或交替发射。在粒子旋转轴呈某一取向时,要获得定义为RLD_(vh)或RLD_(hv)这个物理量,必须先建立Z_(vh)及Z_(hv)的雷达气象方程,并需重新定义相应的雷达反射率因子。本文推导出了能反演Z_(vh... 详细信息

双线偏振雷达探测小椭球粒子群时,雷达单发双收或交替发射。在粒子旋转轴呈某一取向时,要获得定义为RLD_(vh)或RLD_(hv)这个物理量,必须先建立Z_(vh)及Z_(hv)的雷达气象方程,并需重新定义相应的雷达反射率因子。本文推导出了能反演Z_(vh)及Z_(hv)的雷达气象方程,并模拟了具有Gamma谱分布的扁椭球粒子群在空间均匀取向时的LDR的变化情况。

关键词：双线偏振雷达 LDR 雷达气象方程