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基于激光粒子探测仪探测结果的z-i关系分析

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安徽农业科学 2008年第33期36卷 14674-14679页

作者：班显秀耿树江袁健辽宁省人工影响天气办公室辽宁沈阳110016

[目的]估测高时空分辨率的降水量。[方法]利用翻斗式自动雨量计观测的雨量和雨强对激光粒子探测仪的观测结果进行验证,在确信通过激光粒子探测仪激光带的雨滴数和雨滴直径的基础上,按年、月、主要降水天气类型分别建立雷达反射率因子z... 详细信息

[目的]估测高时空分辨率的降水量。[方法]利用翻斗式自动雨量计观测的雨量和雨强对激光粒子探测仪的观测结果进行验证,在确信通过激光粒子探测仪激光带的雨滴数和雨滴直径的基础上,按年、月、主要降水天气类型分别建立雷达反射率因子z和雨强i、log(z)-log(i)和雷达回波强度i-zo的指数关系式。[结果]结果表明,按4种主要降水天气类型建立的z-i、log(z)-log(i)和i-zo的指数关系式拟合率最高,相关系数都在0.96以上,均通过极显著相关性检验,是利用雷达探测的反射率因子(z)或回波强度(zo)反演降雨强度的首选。给定回波强度(zo)后,对应1个最大雨强(imax)。[结论]利用这种关系,依据雷达探测的回波强度,对预警强降水天气有重要的指示作用。

关键词：雨滴谱雨强 z-i关系

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下沉气流对z-i关系的影响

气象 2002年第4期28卷 9-14页

作者：杨道侠严采蘩中国气象科学研究院北京100081

采用伽玛分布形式的雨滴谱表达式 ,讨论了下沉气流W对z i关系的影响。发现随着W (向下为正 )增大 ,关系式z=Aib 中系数A值减小 ,b值增大。利用地面实测雨滴谱资料计算出不同下沉气流下z、i后回归得到的A、b值 ,以及根据由平均谱拟合得... 详细信息

采用伽玛分布形式的雨滴谱表达式 ,讨论了下沉气流W对z i关系的影响。发现随着W (向下为正 )增大 ,关系式z=Aib 中系数A值减小 ,b值增大。利用地面实测雨滴谱资料计算出不同下沉气流下z、i后回归得到的A、b值 ,以及根据由平均谱拟合得到的伽玛分布参数计算出A、b值 ,它们随W改变的变化趋势 ,均与理论分析结果一致。还讨论了环境气压场 p对z i关系的作用 ,气压减小时 ,A值减小 ,b值增大 ,但变化不如W影响时的变化明显。此外 ,结合实测雨滴谱资料。

关键词：下沉气流 z-i关系雨滴谱伽玛分布降水预报

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贵州省遵义地区暴雨z-i关系研究

安徽农业科学 2009年第16期37卷 7559-7561页

作者：罗晓松周枫王君军李明元贵州省遵义市气象局贵州遵义563002 南京大学大气科学系研修班江苏南京210093 贵州省气象局贵州贵阳550002

根据2007年32次暴雨天气过程中遵义新一代天气雷达提供的每6 min一次体扫回波资料和120 km扫描范围内9个地面观测站点相应时段的雨强资料,利用最小二乘法进行数据拟合,建立适合本地区暴雨过程的z-i关系。选取2008年11次暴雨天气过程进... 详细信息

根据2007年32次暴雨天气过程中遵义新一代天气雷达提供的每6 min一次体扫回波资料和120 km扫描范围内9个地面观测站点相应时段的雨强资料,利用最小二乘法进行数据拟合,建立适合本地区暴雨过程的z-i关系。选取2008年11次暴雨天气过程进行效果检验,并从多方面进行误差分析。结果表明,按强度范围划分建立的z-i关系较WSR88D默认的z-i关系(z=300i1.4)更适合本地,准确率高。可为今后强降水过程的定量估测提供较好的判据,在暴雨灾害预警工作中发挥重要作用。

关键词：暴雨 z-i关系最小二乘法降水定量估测

哈尔滨春夏季地面雨滴谱特征和z-i关系研究

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哈尔滨春夏季地面雨滴谱特征和Z-I关系研究

作者：张云峰南京信息工程大学

学位级别：硕士

本文对地面雨滴谱观测方法进行研究分析，通过增大取样面积、增加辅助观测手段，改进了传统的滤纸取样法，开发出图像自动识别软件应用到雨滴谱资料的处理中，并对其图像的位置和形状改变以及图像重叠等情况进行验证以及计算结果误差分... 详细信息

本文对地面雨滴谱观测方法进行研究分析，通过增大取样面积、增加辅助观测手段，改进了传统的滤纸取样法，开发出图像自动识别软件应用到雨滴谱资料的处理中，并对其图像的位置和形状改变以及图像重叠等情况进行验证以及计算结果误差分析，得出该软件系统在地面雨滴谱观测及资料处理中准确度高、性能稳定、实用性强，为雨滴谱资料的处理分析提供了一个新的思路，可以应用到实际工作中。并对2004年—2006年在黑龙江省绥化市取得的地面雨滴谱资料以及自动雨量站获取的雨量资料进行了整理和分析，将降水云进行分型，分析了地面雨滴谱谱型、雨强、含水量以及雷达回波强度随时间的变化、雨滴各档尺度对总雨强的贡献等宏、微观特征，并利用地面雨滴谱、地面自动雨量站等资料分别研究不同降水云的z-i关系，给出了三类不同降水云的z-i关系式，并考虑了统计过程中误差产生的原因以及对几种计算方法进行评价，得出利用滴谱资料计算z-i关系时，雨滴谱资料和雷达强度在时间对应上存在一定的差异，会影响到雷达资料的选取，z-i关系拟合不好;利用自动站资料可以根据雷达资料的扫描时间和存储时间，对应仰角层可以任意选择一分钟的降水资料，而且资料的样本数也较多，所以拟合z-i关系较好。

关键词：地面雨滴谱图像自动识别雨滴谱特征 z-i关系

距离—方位角双因素自适应最优z-i关系模型定量估测降水

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距离—方位角双因素自适应最优Z-I关系模型定量估测降水

作者：王玉鑫南京信息工程大学

学位级别：硕士

在大气变化各种要素中,降水是较为重要的气象要素之一,精确的定量估测区域降水量对于相关部门防灾减灾以及预测预报有很重要的意义。虽然雨量站可以直接测量单点雨强随时间的连续变化,但是由于雨量站网密度稀疏,降雨量在空间上的变化比... 详细信息

在大气变化各种要素中,降水是较为重要的气象要素之一,精确的定量估测区域降水量对于相关部门防灾减灾以及预测预报有很重要的意义。虽然雨量站可以直接测量单点雨强随时间的连续变化,但是由于雨量站网密度稀疏,降雨量在空间上的变化比较复杂,雨量站的测量并不能精确反映降水在空间上的变化;而雷达测量范围广、时空分辨率高、可及时取得大面积定量降水资料的优点,因此,雷达定量估测区域降水量日益受到关注,不失为测量区域降水量的一个重要手段。本研究选取安徽省为研究区域,依靠安徽省合肥站、安庆站、黄山站、蚌埠站、阜阳站以及临近安徽省的南京站6部S波段的雷达站的雷达观测基数据和安徽省雨量站1h降水量资料,分别根据雨量站距雷达站的距离,雨量站位于雷达站的观测径向方位两个因素,建立距离-方位角自适应变化z-i关系的雷达定量估测降水模型,依据对应模型的影响因素,将雨量站的z-i关系的参数插值,得到研究区域网格化的参数分布,结合雷达回波的分布,即可得到研究区域降水量的空间定量分布,最后,对该模型进行精度评价,主要结论如下：(1)本文从保持雨量站和雷达资料的时间一致性和空间一致性出发,分别选取两种常用方法,共8种方式从雷达基数据中解析得到雷达回波初值场的分布,并采用直接统计法拟合降水,对比分析不同雷达回波初值场的拟合精度,最后发现,仰角平均方式1的时间权重平均产品拟合误差的均值及标准差较小,拟合效果为最好;(2)分析该模型得到的面雨量的空间分布特征,发现距离-方位角综合模型接近实测雨量的分布;(3)本文从不同降水过程和不同降水类型两方面对比分析了距离-方位角模型与新一代天气雷达z-i关系模型,发现距离-方位角综合模型拟合效果较好且估测过程雨量的能力较分类型最优法好。

关键词：雷达雷达降水估测面雨量自适应 z-i关系

z-i关系最优化在海口雷达估测热带气旋降水中的应用

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广东气象 2015年第5期37卷 56-60页

作者：石娟林建兴唐家翔海南省气象台海南海口570203

利用海口新一代天气雷达2008—2013年观测数据和地面观测的逐时雨量资料,得到分区域最优化z-i关系,在海南岛全省范围内进行降水估测。结果表明:优化z-i关系后得到的雷达与雨量计平均比值基本接近1,同时平均绝对误差和均方根误差也明显偏... 详细信息

利用海口新一代天气雷达2008—2013年观测数据和地面观测的逐时雨量资料,得到分区域最优化z-i关系,在海南岛全省范围内进行降水估测。结果表明:优化z-i关系后得到的雷达与雨量计平均比值基本接近1,同时平均绝对误差和均方根误差也明显偏小,说明雷达测量值接近于雨量计,明显优于雷达默认的z-i关系值,可见,优化z—i关系后雷达反演值更接近于雨量观测值,同时雷达定量估测各区域雨量的精度得到很大提高。

关键词：应用气象 z-i关系雷达热带气旋海口

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z-i关系最优化处理法改进研究

Z-I关系最优化处理法改进研究

拉萨夏季一次典型降水过程雨滴谱特征及z-i关系分析

第32届中国气象学会年会

作者：张岳杨军张维全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辽宁省气象台辽宁省人工影响天气办公室

通过对在雷达—雨量计联合估测区域降水量研究方面广泛使用的z-i关系最优化处理法进行的深入分析发现,使用该处理方法存在两个的问题,一个问题是其判别函数的推理基础不坚实,需对该判别函数的科学合理性进一步探讨;另一个问题是该处理... 详细信息

通过对在雷达—雨量计联合估测区域降水量研究方面广泛使用的z-i关系最优化处理法进行的深入分析发现,使用该处理方法存在两个的问题,一个问题是其判别函数的推理基础不坚实,需对该判别函数的科学合理性进一步探讨;另一个问题是该处理方法所提供的寻找判别函数达到最小的方法有必要进行改进,否则将对最小值点的精准确定有一定影响;针对上述发现的两个问题,本文提出了z-i关系最优化处理法的衡量标准,建立了新型的判别函数,同时提出了寻找新型判别函数达到最小值的改进计算方法—变步长循环计算法。

关键词： z-i关系 i-z关系最优化处理系统误差变步长循环计算法

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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气象科技 2022年第4期50卷 554-562页

作者：强德厚刘俊卿尼玛楚多廖晓坤方祥聪莫沙西藏自治区大气探测技术与装备保障中心拉萨850000 西藏自治区人工影响天气中心拉萨850000 西藏自治区拉萨市气象局拉萨850000 民航西藏区局航气处拉萨850033 西藏自治区日喀则市气象局日喀则857000

研究降水滴谱特征和谱分布对了解高原降水的微物理特征、雷达定量估测降水以及科学实施人工增雨作业尤为重要。本文选取2018年7月8—9日拉萨夏季一次典型降水过程,利用DSG5型降水现象仪和地面小时降水资料分析了高原夏季对流云和混合云... 详细信息

研究降水滴谱特征和谱分布对了解高原降水的微物理特征、雷达定量估测降水以及科学实施人工增雨作业尤为重要。本文选取2018年7月8—9日拉萨夏季一次典型降水过程,利用DSG5型降水现象仪和地面小时降水资料分析了高原夏季对流云和混合云降水的雨滴谱分布特征及z-i关系。结果表明:降水现象仪和翻斗雨量计的降水变化趋势较为一致。对流云降水中2.0~3.0 mm的降水粒子对雨强的贡献最大,混合云降水雨强的主要贡献者是1.0~2.0 mm的粒子;混合云降水阶段的雨滴谱数浓度比对流云大一个量级。对流云和混合云降水的雨强与雨滴的质量加权平均直径和数浓度密切相关。拉萨地区雨滴谱适合Γ分布,其拟合谱参数与青藏高原其他地区的差异表明高原地区雨滴谱分布存在时空差异;混合云降水谱参数N_(0)、μ和λ与雨强的变化趋势相反。混合云降水z-i关系的系数和指数均小于对流云降水。应用标准z-i关系,对流云降水阶段雷达低估降水强度;混合云降水阶段,当雨强<2.3 mm雷达低估降水,否则雷达高估降水。

关键词：拉萨雨滴谱特征微物理参量 Γ分布 z-i关系

天气雷达z-i关系本地化及RPG降水产品改进

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气象科技 2013年第3期41卷 430-435页

作者：王树雄薄兆海张俊峰王锡军辽宁省大连市气象局大连116001 辽宁省气象局沈阳110001

利用2004—2008年5—9月大连新一代天气雷达和自动站资料,在进行回波分型、多次采用最优化z-i关系,结合系统误差消除的技术方法,得到适用于实际业务需要的整体本地化z-i关系。以大连地区2008年全部5次大暴雨过程为例,经RPG数据处理系统... 详细信息

利用2004—2008年5—9月大连新一代天气雷达和自动站资料,在进行回波分型、多次采用最优化z-i关系,结合系统误差消除的技术方法,得到适用于实际业务需要的整体本地化z-i关系。以大连地区2008年全部5次大暴雨过程为例,经RPG数据处理系统中的降水估计产品检验,较沿用WSR-88D默认值生成值准确率提高40%以上,经2009—2011年使用,估算准确率稳定在75%以上,提高了天气雷达数据处理的质量。

关键词：天气雷达 z-i关系本地化 RPG降水产品