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IVAP法反演组网雷达风场试验与验证
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作者 姚晓娟 孙鑫 +2 位作者 计燕霞 刘林春 孟雪峰 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第11期1386-1396,共11页
风场观测资料在天气研究和预报中有着举足轻重的作用。基于按方位角均匀假定反演关系进行二维风场反演的积分速度方位处理技术(IVAP)具有较好的兼容性并易于实现。文章选取2020年7—8月的大范围降水过程,采用IVAP法进行组网雷达风场反演... 风场观测资料在天气研究和预报中有着举足轻重的作用。基于按方位角均匀假定反演关系进行二维风场反演的积分速度方位处理技术(IVAP)具有较好的兼容性并易于实现。文章选取2020年7—8月的大范围降水过程,采用IVAP法进行组网雷达风场反演,并以秒探空作为参考对反演风场进行质量评估和分析。结果表明:反演风场与探空风场之间具有较高的相关性,随高度升高,反演风向的质量和稳定性要优于反演风速;在降水区反演风场的质量最好,垂直廓线稳定性最好;晴空区反演风场误差最大,4 km以上波动性变大、反演质量显著降低。进一步分析2019年7月6日一次分散性降水过程的雷达反演结果,发现反演风场能够合理地再现出高层风场的涡旋结构、切变线等动力场特征。研究表明,在单雷达风场反演的基础上,可基于IVAP法建立组网雷达风场反演,该方法在实际业务中有较好的应用前景,可以更好地为天气预报服务以及风场资料同化提供依据。 展开更多
关键词 多普勒雷达 积分VAP 风场反演 质量评估 误差分析
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双多普勒雷达风场反演误差和资料的质量控制 被引量:56
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作者 刘黎平 张沛源 +2 位作者 梁海河 牛昉 周海光 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2003年第1期17-29,共13页
提出了用双多普勒雷达观测资料进行回波强度、径向速度和方位定位的质量控制方法 ,以及利用概率分布法订正配对的双多普勒雷达回波强度的方法。以 2 0 0 1年 973“中国暴雨”外场试验期间获取的双多普勒雷达观测资料为例 ,比较了合肥、... 提出了用双多普勒雷达观测资料进行回波强度、径向速度和方位定位的质量控制方法 ,以及利用概率分布法订正配对的双多普勒雷达回波强度的方法。以 2 0 0 1年 973“中国暴雨”外场试验期间获取的双多普勒雷达观测资料为例 ,比较了合肥、马鞍山和宜昌、荆州的两对双多普勒雷达同步观测的回波强度、径向速度和方位的改变对观测数据对比的影响 ;分析了这两对双多普勒雷达径向速度测量误差引起的风场反演的误差。结果表明 :两对双多普勒雷达观测的回波强度和径向速度的空间位置和变化趋势比较一致 ,合肥与马鞍山雷达的回波强度有一定差异 ,径向速度也有 1~ 2m/s的差异。风场反演的误差与风场的方向、大小、空间位置等有关。在两个径向速度夹角在 40°~ 1 40°范围内 ,共面上的风场的反演误差在 1~ 2倍的雷达探测径向速度的误差范围内。 展开更多
关键词 双多普勒雷达 误差分析 质量控制 概率分布法 风场 反演
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移动X波段双线偏振多普勒天气雷达差分相位数据质量控制 被引量:36
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作者 肖艳姣 王斌 +2 位作者 陈晓辉 曹俊武 杨贤明 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第1期223-230,共8页
针对移动X波段双线偏振多普勒天气雷达,提出了一套差分相位数据质量控制算法,包括地物杂波抑制、退折叠、初始差分相位调整和滤波等,然后利用2个个例分析了这种差分相位数据质量控制算法的效果。结果表明,该算法能有效地识别和消除差分... 针对移动X波段双线偏振多普勒天气雷达,提出了一套差分相位数据质量控制算法,包括地物杂波抑制、退折叠、初始差分相位调整和滤波等,然后利用2个个例分析了这种差分相位数据质量控制算法的效果。结果表明,该算法能有效地识别和消除差分相位数据中的地物杂波、退掉折叠的相位和滤除正常的随机差分相位波动。 展开更多
关键词 X波段双线偏振多普勒天气雷达 差分相位 质量控制
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双线偏振多普勒雷达资料质量分析 被引量:43
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作者 杜牧云 刘黎平 +1 位作者 胡志群 杨川 《气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期146-158,共13页
以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(CPDRW)2011年完成升级改造后观测的一次大范围层状云降水过程资料为例,讨论了该设备改造后探测资料质量的改进情况及其对降水粒子的探测性能,同时利用模糊逻... 以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(CPDRW)2011年完成升级改造后观测的一次大范围层状云降水过程资料为例,讨论了该设备改造后探测资料质量的改进情况及其对降水粒子的探测性能,同时利用模糊逻辑法结合地物的常规特性和偏振特性,建立了一种运用双线偏振雷达观测资料识别地物及地物与降水混合回波的方法,并利用该雷达的观测资料对识别结果进行了分析检验,最后统计分析了降水回波的差分反射率因子(Z_(DR))、零滞后互相关系数(ρ_(HV)(0))与信噪比的关系,以及系统初始相位的稳定性及降水资料的一致性。分析结果表明,在常规参量的基础上添加偏振参量并采用模糊逻辑法构建的综合识别模式和常规识别模式都能较好地识别地物,但综合识别模式明显改善了常规识别模式0速度区过度识别的问题,且在地物与降水回波混合的情况下叠加混合回波识别模式具有更加明显的优势。雷达改造前,Z_(DR)及ρ_(HV)(0)在信噪比小于25 dB时受噪声影响很大,测量值存在较大误差,资料变得不可信;通过这次的升级改造,其信噪比探测阈值由25 dB降低到15 dB。系统初始相位比改造前更加稳定,随仰角和时间的波动性更小。利用垂直扫描数据进行系统误差订正后的Z_(DR)资料能较好地反映降水粒子的实际情况,Z_(DR)随信噪比的变化较之改造前更加平稳,而对差传播相移Φ_(DP)进行分类处理后拟合的差传播相移率K_(DP)资料也与实际情况一致。 展开更多
关键词 双线偏振多普勒雷达 资料质量分析 地物识别 差分反射率因子 差传播相移
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C波段双线偏振多普勒雷达差分相位质量分析 被引量:19
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作者 曹杨 苏德斌 +1 位作者 周筠珺 徐文静 《高原气象》 CSCD 北大核心 2016年第2期548-559,共12页
由于差分传播相移率(K_(DP))不受电磁波在雨区衰减影响,与降水强度呈线性关系,在定量降水估测和降水粒子相态识别方面具有重要作用。利用北京市气象局C波段双线偏振多普勒天气雷达观测数据,对差分相位(Φ_(DP))数据进行了质量分析和处理... 由于差分传播相移率(K_(DP))不受电磁波在雨区衰减影响,与降水强度呈线性关系,在定量降水估测和降水粒子相态识别方面具有重要作用。利用北京市气象局C波段双线偏振多普勒天气雷达观测数据,对差分相位(Φ_(DP))数据进行了质量分析和处理,包括地物杂波抑制、退折叠和滤波;再利用该雷达在2012年7月21日特大暴雨期间观测到的数据分析Φ_(DP)处理效果,并用处理后的Φ_(DP)数据估算K_(DP),对估算结果进行了分析。结果表明,该算法能有效识别地物杂波、退除差分相位折叠以及滤除干扰和降水移动等引起的随机数据波动,处理后的数据估算的K_(DP)能有效反映降水粒子的特性。 展开更多
关键词 C波段双线偏振多普勒天气雷达 差分相位 差分传播相移率 质量控制
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双线偏振多普勒雷达资料质量的定量评估 被引量:9
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作者 杜牧云 刘黎平 +1 位作者 胡志群 余蓉 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期754-768,共15页
以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2011年在云南洱源的外场观测资料为例,通过雷达质量指数算法将影响雷达资料质量的主要因子——波束展宽、波束遮挡、地物杂波污染、电磁波衰减等,以距离库为... 以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2011年在云南洱源的外场观测资料为例,通过雷达质量指数算法将影响雷达资料质量的主要因子——波束展宽、波束遮挡、地物杂波污染、电磁波衰减等,以距离库为单元按0-1的取值范围量化处理,以此对雷达资料质量进行定量评估。其中,质量指数越接近0就表示雷达资料受各因子影响越大,质量越差;质量指数越接近于1,表示雷达资料受各因子影响越小,质量越好。根据该定量评估结果可以直观地了解资料质量受各因子的影响程度及其整体情况,并方便根据不同的应用需要来筛选数据。 展开更多
关键词 双线偏振多普勒雷达 资料质量分析 雷达质量指数 定量评估
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风廓线雷达数据精度评价与质量控制方法 被引量:4
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作者 左泉 鲍艳松 +2 位作者 董焱 许丹 吴莹 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2020年第5期37-44,共8页
为了更好地研究风廓线雷达数据的质量控制方法,选用了2018年6月地面无降水时段北京7个站点的风廓线雷达数据,将其与FNL再分析资料进行径向风和纬向风的对比,发现7个站点的数据与再分析资料均有较强的相关性,南郊站的数据观测误差相对较... 为了更好地研究风廓线雷达数据的质量控制方法,选用了2018年6月地面无降水时段北京7个站点的风廓线雷达数据,将其与FNL再分析资料进行径向风和纬向风的对比,发现7个站点的数据与再分析资料均有较强的相关性,南郊站的数据观测误差相对较低。随后针对南郊站的风廓线雷达数据,先进行极值检验和垂直一致性检验,然后分别利用EOF分析重构法和高斯滤波法对其进行质量控制,通过质控前后的对比,并结合再分析资料,探寻这2种方法在时空尺度和误差分析上所产生的不同影响。结果表明:在空间尺度上,EOF分析重构法的数据平滑效果更好;但在时间尺度上,高斯滤波法的平滑效果更优;通过质量控制前后与FNL再分析资料的误差分析可以得出,高斯滤波法能较为明显地降低原始数据的观测误差。 展开更多
关键词 风廓线雷达 精度评价 质量控制 观测误差 数据分析
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利用AMDAR数据分析厦门、泉州双雷达三维风场反演误差 被引量:6
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作者 张晗昀 罗昌荣 +3 位作者 崔梦雪 蚁志鸿 张伟 陈德花 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期699-706,共8页
利用2016年全年进出厦门机场和晋江机场航班的AMDAR(Aircraft Meteorological DAta Relay)数据对双雷达反演风场进行检验,分析了厦门、泉州双雷达风场反演的总体误差,研究结果表明:1)验证了双雷达连线附近区域反演风场的平均绝对误差较... 利用2016年全年进出厦门机场和晋江机场航班的AMDAR(Aircraft Meteorological DAta Relay)数据对双雷达反演风场进行检验,分析了厦门、泉州双雷达风场反演的总体误差,研究结果表明:1)验证了双雷达连线附近区域反演风场的平均绝对误差较大,发现了与两部雷达连线的夹角小于15°和大于165°的区域的反演结果的平均绝对误差明显大于误差的年平均值。2)对于反演风向而言,误差随着高度增加而减小。对于反演风速而言,高度在9 km以下的反演误差在5m/s左右,而9km以上的反演误差较小。3)剔除了双雷达连线附近区域(与两部雷达连线的夹角小于15°和大于165°的区域)和反射率因子小于5dBZ以及等于100dBZ(剔除非气象回波)的反演结果后,双雷达反演风场误差较小,相对于AMDAR数据的风向年平均绝对误差为29.4°,风速年平均绝对误差为3.28 m/s,总体误差在可接受范围之内,反演结果接近“真值”,该反演方法稳定可靠。 展开更多
关键词 双多普勒雷达 风场反演 AMDAR 误差分析
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基于三维网格的双多普勒雷达数据合成算法 被引量:6
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作者 孙向明 毛夏 李兴荣 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期359-366,共8页
建立一套多普勒雷达基数据的合成算法,能够合成粤港澳地区不同型号双(多)多普勒雷达资料的反射率因子和径向风,对径向风合成进行了误差分析,以保证合成风场的质量;合成时考虑了地球曲率,数据合成后被转换成地球球心为原点的球坐标系下... 建立一套多普勒雷达基数据的合成算法,能够合成粤港澳地区不同型号双(多)多普勒雷达资料的反射率因子和径向风,对径向风合成进行了误差分析,以保证合成风场的质量;合成时考虑了地球曲率,数据合成后被转换成地球球心为原点的球坐标系下。处理成Vis5D格式后,利用PC-Vis5D软件,可以了解降水系统的三维立体结构、任意点的垂直风廓线、任意水平(垂直)剖面的强度回波、速度场分布,以及时间序列的动画演变,对研究人员和业务人员有很好的使用价值。算法由C语言实现,经验证该方法处理速度快,能够满足业务要求,该算法已用于深圳、广州雷达业务合成系统中,取得了较好的使用效果。 展开更多
关键词 双多普勒雷达 风场合成 误差分析 可视化 Vis5D
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X波段双偏振气象雷达差分相位质量控制 被引量:4
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作者 徐星 闫贺 +4 位作者 周晔 汪玲 孙小航 李益兵 朱岱寅 《雷达科学与技术》 北大核心 2022年第6期671-677,687,共8页
气象雷达差分相位的质量控制是通信和遥感遇到的一个基本问题。前向散射引起的差分相位估计的准确性对于测量降水量,反射率的衰减订正具有重要意义,尤其对于X波段的双偏振雷达。而后向差分相位的值则包含了非瑞利散射和降水微物理等有... 气象雷达差分相位的质量控制是通信和遥感遇到的一个基本问题。前向散射引起的差分相位估计的准确性对于测量降水量,反射率的衰减订正具有重要意义,尤其对于X波段的双偏振雷达。而后向差分相位的值则包含了非瑞利散射和降水微物理等有价值的信息,因此需要准确地分离出前向散射引起的差分相位和后向差分相位。但在雷达射线传播路径中可能会存在其他非气象目标的干扰或受到周围某单频点电磁波的干扰,导致接收到的电磁波存在噪声因素,从而使测量得到的总差分相位值不准确,因此还需要考虑对接收得到的差分相位先进行质量控制。本文基于X波段双线偏振多普勒天气雷达,提出了对测量得到的差分相位进行质量控制的方法,有效地减少噪声的影响,再利用处理得到的总差分相位分离前向散射引起的差分相位和后向差分相位。结果表明,该方法可以有效地对非降水回波干扰引起数据的大振幅进行平滑,分离得到的前向散射相位满足理论规律。 展开更多
关键词 X波段双线偏振多普勒天气雷达 差分相位 后向差分相位 质量控制
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