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双线偏振雷达差分传播相移的质量控制

应用气象学报 2012年第6期23卷 710-720页

作者：杜牧云刘黎平胡志群余蓉中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 武汉中心气象台武汉430074 湖北省防雷中心武汉430074

利用中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室的车载C波段双线偏振多普勒雷达(C-band PolarimetricDoppler Radar on Wheel,CPDRW)的外场试验,在统计分析降水、地物回波差分传播相移φ_(DP)数据的差别与信噪比关系等基础上,提出了一... 详细信息

利用中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室的车载C波段双线偏振多普勒雷达(C-band PolarimetricDoppler Radar on Wheel,CPDRW)的外场试验,在统计分析降水、地物回波差分传播相移φ_(DP)数据的差别与信噪比关系等基础上,提出了一套数据分析和处理的方法。该方法通过φ_(DP)的异常波动并结合回波的强度Z_H和速度V_r信息将地物回波信号分离出来,在降水估测或衰减订正等定量应用时将其剔除。对于气象回波则根据信噪比及零滞后互相关系数ρ_(HV)(0)将φ_(DP)资料分为较好、较差和差3类。对于较好数据直接进行后续的预处理,对于较差数据先订正后处理,而对于差数据将其剔除以保证φ_(DP)资料的整体质量。经过大量资料的验证,该方法在最大程度上保留气象信息的同时也保证了φ_(DP)资料的质量,并能估算出质量较高的差分传播相移率K_(DP)资料。

关键词：双线偏振雷达差分传播相移差分传播相移率质量控制

双线偏振雷达资料在数值模式中的应用:模拟器的构建

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气象学报 2016年第2期74卷 229-243页

作者：王洪万齐林尹金方丁伟钰中国气象局广州热带海洋气象研究所/中国气象局广东省区域数值天气预报重点实验室中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室

基于Rayleigh-Gans散射原理构造一个S波段双线偏振雷达模拟器。模拟器考虑了云冰、雪、雨和雹4种水凝物,以水凝物的混合比和数浓度以及水凝物粒子的轴比、相对介电常数、下落倾角为输入量,计算得到水平/垂直偏振反射率因子、差分反射率... 详细信息

基于Rayleigh-Gans散射原理构造一个S波段双线偏振雷达模拟器。模拟器考虑了云冰、雪、雨和雹4种水凝物,以水凝物的混合比和数浓度以及水凝物粒子的轴比、相对介电常数、下落倾角为输入量,计算得到水平/垂直偏振反射率因子、差分反射率、比差分相位等偏振量。通过二维理想飑线模拟的试验结果表明,模拟器合理地再现了二维理想飑线系统成熟期的主要偏振特征:雹的反射率较高,差分反射率较低(又称Zdr洞);对流云区的Zdr柱;层云区的反射率和比差分相位的0℃层亮带特征;雨滴反射率与差分反射率因子的"雨线"统计特征。利用该模拟器建立了模式变量和偏振雷达观测的联系,有助于未来将偏振雷达观测资料应用于模式预报效果评估及对流尺度资料同化等方面的研究和应用。

关键词：双线偏振雷达水凝物模拟器云微物理参数化

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双线偏振雷达判别降水粒子类型技术及其检验

高原气象 2007年第1期26卷 116-127页

作者：曹俊武刘黎平安徽四创电子股份有限公司安徽合肥230088 中国气象局中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

在综合分析国内外降水粒子相态识别方法的基础上,结合我国双线偏振雷达的应用需求,建立了一套利用双线偏振雷达探测资料识别降水粒子类型的识别模式,并根据美国KOUN雷达观测资料对该模式进行了分析验证,同时检验了模式中的几个偏振参数... 详细信息

在综合分析国内外降水粒子相态识别方法的基础上,结合我国双线偏振雷达的应用需求,建立了一套利用双线偏振雷达探测资料识别降水粒子类型的识别模式,并根据美国KOUN雷达观测资料对该模式进行了分析验证,同时检验了模式中的几个偏振参数:差分反射率因子ZDR、差传播相移KDP、水平偏振和垂直偏振回波功率零滞后互相关系数ρHV(0)对不同降水粒子的识别效果。通过分析认为:利用该识别模式得到的结果基本合理,可以反映降水区域内降水粒子的相态结构,但还需要对资料作进一步的研究。同时在识别各类降水粒子方面,ZDR的效果要高于KDP和ρHV(0),在缺乏相关资料的情况下可以考虑用ZH和ZDR配对识别的结果作为真实的结果。

关键词：双线偏振雷达差分反射率因子ZDR 降水粒子类型识别效果

双线偏振雷达探测的云和地物回波的特性及其识别方法

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高原气象 1996年第3期15卷 303-310页

作者：刘黎平王致君南京大学大气科学系中国科学院兰州高原大气物理研究所

双线偏振雷达在定量测量降雨量的过程中，经常受到地物回波的干扰和影响。研究云和地物回波的反射率因子ＺＨ、差反射率因子ＺＤＲ的取值大小及两者的关系、空间变化梯度的结果表明：云的ＺＤＲ大于零，且有明显的随ＺＨ增加而增大的趋... 详细信息

双线偏振雷达在定量测量降雨量的过程中，经常受到地物回波的干扰和影响。研究云和地物回波的反射率因子ＺＨ、差反射率因子ＺＤＲ的取值大小及两者的关系、空间变化梯度的结果表明：云的ＺＤＲ大于零，且有明显的随ＺＨ增加而增大的趋势，这反映了在强降雨回波中大粒子占的比例较大；而地物回波的ＺＨ和ＺＤＲ无明显变化规律，ＺＤＲ可正可负；云回波的空间变化率也明显小于地物回波。在此基础上建立了一个剔除地物回波的模式，经过实际资料检验。

关键词：双线偏振雷达地物回波识别法云

双线偏振雷达探测小椭球粒子群的雷达气象方程

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热带气象学报 2013年第3期29卷 505-510页

作者：张培昌胡方超王振会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

推导出了双线偏振雷达探测小椭球粒子群时,粒子旋转轴一致铅直取向和在空间均匀随机取向的两种情况下,雷达分别发射水平偏振波和垂直偏振波时的雷达气象方程,并重新定义相应的雷达反射率因子。

关键词：双线偏振雷达旋转椭球粒子群雷达气象方程雷达反射率因子

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双线偏振雷达差分反射率因子系统误差订正

高原气象 2013年第4期32卷 1174-1185页

作者：杜牧云刘黎平胡志群中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 武汉中心气象台湖北武汉430074

差分反射率因子ZDR易受雷达系统自身的影响而产生明显偏差,这种偏差是不随空间积累而改变的。为了保证雷达资料及其产品的质量,根据中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室车载C波段双线偏振多普勒雷达(C-band Polarimetric Doppler ... 详细信息

差分反射率因子ZDR易受雷达系统自身的影响而产生明显偏差,这种偏差是不随空间积累而改变的。为了保证雷达资料及其产品的质量,根据中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室车载C波段双线偏振多普勒雷达(C-band Polarimetric Doppler Radar on Wheel,CPDRW)的外场试验,对观测的ZDR进行了分析,并以垂直扫描数据的订正结果为参考,重点讨论了以体扫模式最高仰角下的小雨和干雪这两种自然目标物为订正对象得到的订正结果。结果表明,高仰角体扫资料的这两种自然目标物都能较好地订正ZDR的系统误差。但相较于小雨,干雪的订正效果更加稳定,是进行ZDR系统误差订正的最优气象目标物,而利用高仰角体扫资料的干雪粒子进行ZDR系统误差订正也就成为垂直扫描订正法的最佳替代方法。

关键词：双线偏振雷达差分反射率因子系统误差

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双线偏振雷达双通道一致性及测试方法研究

高原气象 2014年第5期33卷 1440-1447页

作者：孟庆春沈永海苏德斌北京市气象局大气探测技术保障中心北京100089

从偏振天气雷达通道一致性的重要性出发,分析了雷达系统本身特性(天线、接收机、旋转铰链和馈线)对双通道一致性的影响。结合目前国内外偏振雷达所能达到的指标,提出了双通道一致性的测试内容和方法,并给出性能指标要求。根据上述方法,... 详细信息

从偏振天气雷达通道一致性的重要性出发,分析了雷达系统本身特性(天线、接收机、旋转铰链和馈线)对双通道一致性的影响。结合目前国内外偏振雷达所能达到的指标,提出了双通道一致性的测试内容和方法,并给出性能指标要求。根据上述方法,获得了北京市气象局C波段双线偏振天气雷达天线和双通道的测试结果,对如何提高双线偏振雷达的性能及评估性能好坏具有一定的参考意义。

关键词：双线偏振雷达双通道一致性测试方法

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双线偏振雷达的降水估测 Ⅱ.误差分类分析

高原气象 1999年第1期18卷 109-117页

作者：楚荣忠李小平中国科学院兰州高原大气物理研究所

详细地定量分析了降水估测中的ＺＲ关系和各类误差。由此可知，指数函数形式与幂函数形式的ＺＲ关系之间无明显差别；ＺＨ的参数因子ＡＨ不能太大；双线偏振雷达的测量误差导致的降雨强度估测误差在各类误差中最小；ＺＲ关系的不... 详细信息

详细地定量分析了降水估测中的ＺＲ关系和各类误差。由此可知，指数函数形式与幂函数形式的ＺＲ关系之间无明显差别；ＺＨ的参数因子ＡＨ不能太大；双线偏振雷达的测量误差导致的降雨强度估测误差在各类误差中最小；ＺＲ关系的不可拟合误差之标准差约为０．２１５，因而不容忽视。降雨强度的估测误差可认为呈一偏差逼近于０而标准差约为０．２６５的近正态分布，这对提高区域降水的估测精度尤为重要。

关键词：双线偏振雷达反射率因子降水估测误差

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双线偏振雷达降雨估测分析

气象学报 1997年第1期55卷 103-109页

作者：楚荣忠王致君刘黎平贾伟李小平中国科学院兰州高原大气物理研究所

本文提出排序配对逼近法来拟合１９９３—１９９４年１３１４次雷达和雨量计的取样资料，这样既弥补了线性回归法的不足，又提高了区域降水估测的精度。由误差分析知道：估测１０００ｋｍ２以上区域的降水时，对双线偏振雷达而言，其估... 详细信息

本文提出排序配对逼近法来拟合１９９３—１９９４年１３１４次雷达和雨量计的取样资料，这样既弥补了线性回归法的不足，又提高了区域降水估测的精度。由误差分析知道：估测１０００ｋｍ２以上区域的降水时，对双线偏振雷达而言，其估测精度将极有可能降低到１０％以下且比常规雷达有明显改善；双线偏振雷达的两种估测公式之间差异不大；按降水强弱分型处理可提高常规雷达估测精度。

关键词：双线偏振雷达降水分析估测精度