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针对一次对流云降水反演大气垂直运动速度及雨滴谱
1
作者
徐睿
吴晓燕
+2 位作者
鲁江伟
汪旭东
王涛
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期127-135,共9页
反演大气垂直速度和雨滴谱分布是研究云降水机制和云微物理信息的重要内容,对人工预报天气、干预天气都有重要意义。针对2021年8月29日安徽省内毫米波雷达探测到的一次对流云降水过程,处理毫米波雷达的功率谱数据并进行大气垂直速度和...
反演大气垂直速度和雨滴谱分布是研究云降水机制和云微物理信息的重要内容,对人工预报天气、干预天气都有重要意义。针对2021年8月29日安徽省内毫米波雷达探测到的一次对流云降水过程,处理毫米波雷达的功率谱数据并进行大气垂直速度和雨滴谱反演。在小粒子示踪法的基础上引入改进小粒子示踪法:选取有效云信号段中最小功率对应的谱点作为反演大气垂直速度的示踪物。首先,根据改进前后的小粒子示踪法分别从功率谱数据中反演大气垂直速度,并跟基数据反演大气速度的结果展开对比分析。进一步得到粒子在静止空气中的下落速度,根据现有粒子下落速度-粒子直径之间的经验公式计算反演粒子直径。研究表明:(1)采用改进后的小粒子示踪法反演大气垂直速度得到的结果比小粒子示踪法得到的结果更精确,在云层内部两者误差较大;(2)进一步得到粒子下落速度,结合探测时段的天气状况,得到的粒子速度与大气速度可很好地契合,跟对流云天气情况信息大致吻合;(3)粒子浓度是反演雨滴谱分布时需要注意的主要参数,云在快速发展过程中,内部粒子持续朝外部扩张,云内部的粒子浓度较小,云边界的粒子浓度反而较大。
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关键词
毫米波雷达
功率谱数据
小粒子示踪法
大气垂直运动速度
雨滴谱分布
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职称材料
3mm多普勒云雷达测量反演云内空气垂直速度的研究
被引量：
29
2
作者
彭亮
陈洪滨
李柏
《大气科学》
CSCD
北大核心
2012年第1期1-10,共10页
垂直指向的W-波段大气云雷达(WACR)不仅测量云粒子的反射率因子Z,而且测量多普勒速度谱。本文利用寿县气象站WACR在2008年11月1日一个时段的测量,进行云内空气垂直速度反演试验。首先讨论个例中反射率、Doppler平均速度及谱宽的分布特...
垂直指向的W-波段大气云雷达(WACR)不仅测量云粒子的反射率因子Z,而且测量多普勒速度谱。本文利用寿县气象站WACR在2008年11月1日一个时段的测量,进行云内空气垂直速度反演试验。首先讨论个例中反射率、Doppler平均速度及谱宽的分布特征及原因,然后利用小粒子示踪法和改进的以小粒子示踪法为基础的粒子下降速度w0—反射率因子(w0-Z)关系法反演了云内空气垂直速度,进而结合Doppler谱数据分析反演结果。结果显示:小粒子示踪法在湍流较弱时能比较精确地反演空气垂直速度,而湍流较强时,湍流造成的误差不可忽略;改进算法在湍流较强时能够减少湍流对反演结果的影响。
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关键词
云雷达WACR
多普勒谱
小粒子示踪法
w0-Z关系
法
垂直速度
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职称材料
利用Ka波段毫米波雷达功率谱反演云降水大气垂直速度和雨滴谱分布研究
被引量：
18
3
作者
马宁堃
刘黎平
郑佳锋
《高原气象》
CSCD
北大核心
2019年第2期325-339,共15页
利用中国气象科学研究院2016年华南云降水试验中Ka波段毫米波雷达探测一次层状云降水过程,开展了云内大气垂直速度和雨滴谱的反演研究,并与地面激光雨滴谱仪和微降水雷达的测量雨滴谱结果进行对比分析。首先,采用小粒子示踪法从功率谱...
利用中国气象科学研究院2016年华南云降水试验中Ka波段毫米波雷达探测一次层状云降水过程,开展了云内大气垂直速度和雨滴谱的反演研究,并与地面激光雨滴谱仪和微降水雷达的测量雨滴谱结果进行对比分析。首先,采用小粒子示踪法从功率谱密度中反演大气垂直速度以得到静止空气条件下的功率谱密度,进而利用粒子下落末速度-粒子直径关系反演出雨滴谱,最后进行标准化的Gamma分布拟合。研究表明:(1)云降水从零度层到地面1 km,主要由下沉气流主导,近地面大气浮游粒子和直流干扰造成的晴空杂波会影响雷达的功率谱分布;受动态范围限制,回波强度过饱和现象会影响近地面大气垂直速度的反演结果;(2)毫米波雷达CR、微雨雷达MRR和地面雨滴谱仪测量回波强度存在一定差异,MRR相较于CR与地面雨滴谱仪测量偏差较小;在稳定降水时CR和MRR功率谱密度对比较为一致;(3) CR和MRR反演雨滴谱对比实验中,雨滴谱反演对大气垂直速度十分敏感,大气垂直速度的变化,会使CR反演雨滴谱随着高度增加数浓度量级变大、粒子平均半径变小。CR反演的雨滴谱与M RR反演结果基本一致,验证了CR功率谱反演雨滴谱方法的可靠性;(4) CR与地面雨滴谱仪雨滴谱拟合参数的对比表明,CR大气垂直反演的雨滴谱与地面雨滴谱相比粒子平均直径Dm较小,数浓度则较为一致。
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关键词
小粒子示踪法
毫米波雷达
功率谱
大气垂直速度
雨滴谱分布
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职称材料
题名
针对一次对流云降水反演大气垂直运动速度及雨滴谱
1
作者
徐睿
吴晓燕
鲁江伟
汪旭东
王涛
机构
中山大学电子与通信工程学院
四创电子股份有限公司
太原卫星发射中心机动雷达测量部
出处
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期127-135,共9页
基金
广东省珠江创新团队项目(2019ZT08X751)
广东省科技计划项目“广东省先进智能感知技术重点实验室”(2019B121203006)
广东省重点领域研发计划项目(2019B111101001)共同资助。
文摘
反演大气垂直速度和雨滴谱分布是研究云降水机制和云微物理信息的重要内容,对人工预报天气、干预天气都有重要意义。针对2021年8月29日安徽省内毫米波雷达探测到的一次对流云降水过程,处理毫米波雷达的功率谱数据并进行大气垂直速度和雨滴谱反演。在小粒子示踪法的基础上引入改进小粒子示踪法:选取有效云信号段中最小功率对应的谱点作为反演大气垂直速度的示踪物。首先,根据改进前后的小粒子示踪法分别从功率谱数据中反演大气垂直速度,并跟基数据反演大气速度的结果展开对比分析。进一步得到粒子在静止空气中的下落速度,根据现有粒子下落速度-粒子直径之间的经验公式计算反演粒子直径。研究表明:(1)采用改进后的小粒子示踪法反演大气垂直速度得到的结果比小粒子示踪法得到的结果更精确,在云层内部两者误差较大;(2)进一步得到粒子下落速度,结合探测时段的天气状况,得到的粒子速度与大气速度可很好地契合,跟对流云天气情况信息大致吻合;(3)粒子浓度是反演雨滴谱分布时需要注意的主要参数,云在快速发展过程中,内部粒子持续朝外部扩张,云内部的粒子浓度较小,云边界的粒子浓度反而较大。
关键词
毫米波雷达
功率谱数据
小粒子示踪法
大气垂直运动速度
雨滴谱分布
Keywords
millimeter-wave radar
power spectrum data
small particle tracer method
atmospheric vertical movement velocity
raindrop distribution
分类号
P412 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
3mm多普勒云雷达测量反演云内空气垂直速度的研究
被引量：
29
2
作者
彭亮
陈洪滨
李柏
机构
中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室
中国科学院研究生院
中国气象局气象探测中心
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2012年第1期1-10,共10页
基金
国家重点基础研究发展计划项目2010CB950804
文摘
垂直指向的W-波段大气云雷达(WACR)不仅测量云粒子的反射率因子Z,而且测量多普勒速度谱。本文利用寿县气象站WACR在2008年11月1日一个时段的测量,进行云内空气垂直速度反演试验。首先讨论个例中反射率、Doppler平均速度及谱宽的分布特征及原因,然后利用小粒子示踪法和改进的以小粒子示踪法为基础的粒子下降速度w0—反射率因子(w0-Z)关系法反演了云内空气垂直速度,进而结合Doppler谱数据分析反演结果。结果显示:小粒子示踪法在湍流较弱时能比较精确地反演空气垂直速度,而湍流较强时,湍流造成的误差不可忽略;改进算法在湍流较强时能够减少湍流对反演结果的影响。
关键词
云雷达WACR
多普勒谱
小粒子示踪法
w0-Z关系
法
垂直速度
Keywords
WACR
Doppler spectra
liquid droplets trace method
w0-Z relationship method
vertical air motions
分类号
P458.121.1 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
利用Ka波段毫米波雷达功率谱反演云降水大气垂直速度和雨滴谱分布研究
被引量：
18
3
作者
马宁堃
刘黎平
郑佳锋
机构
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室
成都信息工程大学高原大气与环境四川省重点实验室
出处
《高原气象》
CSCD
北大核心
2019年第2期325-339,共15页
基金
国家自然科学基金项目(41875036)
文摘
利用中国气象科学研究院2016年华南云降水试验中Ka波段毫米波雷达探测一次层状云降水过程,开展了云内大气垂直速度和雨滴谱的反演研究,并与地面激光雨滴谱仪和微降水雷达的测量雨滴谱结果进行对比分析。首先,采用小粒子示踪法从功率谱密度中反演大气垂直速度以得到静止空气条件下的功率谱密度,进而利用粒子下落末速度-粒子直径关系反演出雨滴谱,最后进行标准化的Gamma分布拟合。研究表明:(1)云降水从零度层到地面1 km,主要由下沉气流主导,近地面大气浮游粒子和直流干扰造成的晴空杂波会影响雷达的功率谱分布;受动态范围限制,回波强度过饱和现象会影响近地面大气垂直速度的反演结果;(2)毫米波雷达CR、微雨雷达MRR和地面雨滴谱仪测量回波强度存在一定差异,MRR相较于CR与地面雨滴谱仪测量偏差较小;在稳定降水时CR和MRR功率谱密度对比较为一致;(3) CR和MRR反演雨滴谱对比实验中,雨滴谱反演对大气垂直速度十分敏感,大气垂直速度的变化,会使CR反演雨滴谱随着高度增加数浓度量级变大、粒子平均半径变小。CR反演的雨滴谱与M RR反演结果基本一致,验证了CR功率谱反演雨滴谱方法的可靠性;(4) CR与地面雨滴谱仪雨滴谱拟合参数的对比表明,CR大气垂直反演的雨滴谱与地面雨滴谱相比粒子平均直径Dm较小,数浓度则较为一致。
关键词
小粒子示踪法
毫米波雷达
功率谱
大气垂直速度
雨滴谱分布
Keywords
Liquid droplets trace method
Millimeter Radar
Doppler spectral
vertical air velocity
drop Size distribution
分类号
P412 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
针对一次对流云降水反演大气垂直运动速度及雨滴谱
徐睿
吴晓燕
鲁江伟
汪旭东
王涛
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
3mm多普勒云雷达测量反演云内空气垂直速度的研究
彭亮
陈洪滨
李柏
《大气科学》
CSCD
北大核心
2012
29
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
利用Ka波段毫米波雷达功率谱反演云降水大气垂直速度和雨滴谱分布研究
马宁堃
刘黎平
郑佳锋
《高原气象》
CSCD
北大核心
2019
18
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职称材料
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