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题名一种双阶矩规范化雨滴谱反演方法的初步验证
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作者
张扬
曾静
刘黎平
董元昌
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机构
灾害天气科学与技术全国重点实验室
成都信息工程大学电子工程学院
中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室
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出处
《气象学报》
北大核心
2025年第2期389-402,共14页
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基金
国家重点研发计划课题(2022YFC3003901)
国家自然科学基金项目(42105141、U2142210)
+1 种基金
四川省中央引导地方科技发展项目(2024ZYD0175)
中国气象科学研究院基本科研业务费专项基金项目(2023Z009、2020Y017)。
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文摘
双偏振雷达反演雨滴谱能够为研究降水微物理过程提供良好的数据支撑。雨滴谱模型中的约束关系使得雨滴谱反演方法存在局限性,例如在“约束性Gamma(C-G)模型”雨滴谱反演方法中统计形状因子-斜率因子(μ-Λ)关系时,剔除了一些数据,因此μ-Λ关系并不能代表所有降水的特性。为此,提出一种新的雨滴谱反演方法:双阶矩规范化雨滴谱反演法。该方法在保留全部有效数据的基础上,建立了趋近线性的定量关系,利用水平反射率因子(ZH)和差分反射率因子(ZDR)计算得到雨滴谱六、七阶矩,进而参考双阶矩规范化雨滴谱模型反演雨滴谱。利用发生在广东的 2 次降水过程采用模拟试验,地面观测和高空反演等 多个结果验证了方法的可行性。结果表明:假设的雨滴谱模型与实际观测数据较为吻合,理论上方法合理可行。无论是模拟试 验还是地面验证,提出的方法都优于传统 C-G 方法,尤其是在强降水端表现明显。同时双偏振雷达(双阶矩规范化雨滴谱反演 方法)和云雷达对高空中弱回波(<35 dBz)粒子大小的反演一致。该方法从理论,地面和高空观测等方面都表现出反演的可靠 性,为研究不同高度的雨滴谱特征提供了较好的反演途径。
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关键词
雨滴谱
反演技术
双阶矩规范化
双偏振雷达
云雷达
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Keywords
Raindrop size distribution
Retrieval technique
Double-moment normalization
Polarimetric radar
Cloud radar
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分类号
P414.9
[天文地球—大气科学及气象学]
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