雨滴谱数据在S波段双偏振天气雷达数据质量评估中的应用 被引量：3

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作者 李力 徐芬 +1 位作者 刘希 陈刚 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第2期210-220,共11页

结合T-Matrix方法和雨滴谱仪数据反演双偏振参量,设计了一种雨滴谱反演评估方法(雨滴谱法),利用其反演结果可对双偏振天气雷达数据进行评估。将此方法应用于不同类型降水过程的雷达偏振参量数据质量评估,结果表明:满足微雨条件时,雨滴... 结合T-Matrix方法和雨滴谱仪数据反演双偏振参量,设计了一种雨滴谱反演评估方法(雨滴谱法),利用其反演结果可对双偏振天气雷达数据进行评估。将此方法应用于不同类型降水过程的雷达偏振参量数据质量评估,结果表明:满足微雨条件时,雨滴谱法与传统的微雨滴法均能有效监测由雷达系统误差导致的观测偏差,且评估结果十分接近;不满足微雨条件时,雨滴谱法评估的不同类型降水过程的雷达数据质量与满足微雨条件下的评估结果十分接近,客观证明了系统调整后雷达运行良好、数据质量稳定;不同雨强(R)情况下,雨滴谱法的评估结果具有一致性。10 mm·h^(-1)≤R<20 mm·h^(-1)时,雷达观测的数据质量最为稳定。该雨滴谱法适用范围广,可动态评估双偏振雷达偏振参量质量,有助于雷达调整和数据校正。 展开更多

关键词 雨滴谱 双偏振天气雷达 质量评估 差分反射率因子

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北京地区X波段双偏振天气雷达差分反射率因子系统偏差分析及订正

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作者 文浩 王辉 +2 位作者 张扬 吴蕾 李瑞义 《高原气象》 北大核心 2025年第2期393-406,共14页

差分反射率因子(ZDR)是反映大气中云和降水粒子形状的重要偏振参量,但其极易受硬件设备和环境影响导致质量变差,分析ZDR系统偏差并开展订正,是双偏振雷达数据有效应用的关键。本文采用2023年7月北京8部X波段速调管双偏振天气雷达资料,... 差分反射率因子(ZDR)是反映大气中云和降水粒子形状的重要偏振参量,但其极易受硬件设备和环境影响导致质量变差,分析ZDR系统偏差并开展订正,是双偏振雷达数据有效应用的关键。本文采用2023年7月北京8部X波段速调管双偏振天气雷达资料,利用小雨法筛选出ZDR数据获得其逐仰角逐径向平均值,分析了ZDR的受影响因素和受影响程度;并利用相应时段的大量雨滴谱数据,通过T矩阵法计算的ZDR中值作为基准,开展全体扫ZDR的系统偏差订正。结果表明:(1)避雷针对于北京X波段雷达ZDR有较大的影响,影响范围在10°~25°,平均影响幅度在0.16~1.21 dB;(2)门头沟和怀柔雷达的ZDR数据,除受避雷针影响外,还分别受近距离铁塔、信号塔的影响,受影响方位角度小于避雷针;(3)差分反射率因子受部分波束遮挡会导致较大的系统偏差,房山X波段雷达ZDR数据显示部分波束遮挡可使其值增大1.19 dB;(4)本文提出的系统偏差订正方法能够明显改善所有仰角所有径向由避雷针、部分波束遮挡等因素导致的ZDR值不合理的情况。 展开更多

关键词 X波段 双偏振天气雷达 差分反射率因子 系统偏差

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贵州地区X波段双偏振雷达的应用及运行保障思考

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作者 龙安胜 廖领 +2 位作者 钱海 何祖权 朱甜甜 《农业灾害研究》 2025年第4期226-228,共3页

X波段双偏振雷达以其独特的优势和先进的技术,在补盲、弥补常规雷达覆盖不足等方面发挥着重要作用。分析了X波段双偏振雷达在贵州地区的应用,并提出了X波段双偏振雷达的运行保障策略,以提高气象服务水平,为防灾减灾和气象预警工作提供... X波段双偏振雷达以其独特的优势和先进的技术,在补盲、弥补常规雷达覆盖不足等方面发挥着重要作用。分析了X波段双偏振雷达在贵州地区的应用,并提出了X波段双偏振雷达的运行保障策略,以提高气象服务水平,为防灾减灾和气象预警工作提供助力。 展开更多

关键词 X波段双偏振雷达 强对流天气 贵州地区

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天津区域鸟类活动的双偏振天气雷达回波分析 被引量：3

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作者 赵子杭 庄庭 +4 位作者 李建勇 李春 李宗飞 许崇海 史静 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第9期1142-1152,共11页

利用2022年6月至2023年3月的宝坻S波段双偏振天气雷达资料,对探测到的天津区域空中生物活动进行分析,结果表明:天津区域空中生物活动存在明显的季节变化和日变化。雷达能够探测到的候鸟迁徙回波集中在2月下旬到11月下旬,其中湿地鸟类活... 利用2022年6月至2023年3月的宝坻S波段双偏振天气雷达资料,对探测到的天津区域空中生物活动进行分析,结果表明:天津区域空中生物活动存在明显的季节变化和日变化。雷达能够探测到的候鸟迁徙回波集中在2月下旬到11月下旬,其中湿地鸟类活动在夏季比较明显,候鸟迁徙活动在2月、11月特别频繁,鸟类回波出现的时刻与日出日落有明显的关联。其中,秋季鸟类活动特征较为明显,回波在反射率产品上呈现明显的类圆形特征,回波强度能达到35 dBz以上;从径向速度产品上可以看出,鸟类飞行时径向速度约在10~27 m·s^(-1);从相关系数(CC)产品上看,鸟类回波的CC整体数值较低,主要分布在0.1~0.8;从差分反射率(ZDR)产品上看,ZDR分布不均匀,最大可达3~5 dB。相比于单偏振天气雷达,S波段双偏振天气雷达对空中生物回波的识别有显著优势。 展开更多

关键词 s波段双偏振天气雷达 鸟类回波 回波强度 相关系数 差分反射率

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新一代C波段双偏振多普勒天气雷达在黄南州冰雹中的应用分析

5

作者 邢子毅 严继云 郭安欣 《农业灾害研究》 2024年第1期322-324,共3页

利用黄南州新一代C波段双偏振多普勒天气雷达资料,对2022年黄南州境内出现的11个直径>5 mm的冰雹个例进行研究与分析,通过对双偏振雷达参量水平反射率因子(Z_(H))、差分反射率因子(Z_(Dr))、差分传播相移率(K_(DP))、差分传播相移(Φ... 利用黄南州新一代C波段双偏振多普勒天气雷达资料,对2022年黄南州境内出现的11个直径>5 mm的冰雹个例进行研究与分析,通过对双偏振雷达参量水平反射率因子(Z_(H))、差分反射率因子(Z_(Dr))、差分传播相移率(K_(DP))、差分传播相移(Φ_(DP))、相关系数(CC)等参数的特征差异进行分析。结果表明:黄南地区发生冰雹时段的Z_(H)在34~69 dBz、Z_(Dr)在-3.87~4.87 dB、K_(DP)在0~8.6 deg/km、Φ_(DP)在0~153.7 deg、CC>0.56;当Z_(H)>55 dBz、Z_(Dr)<1.0 dB、K_(DP)<2 deg/km、Φ_(DP)<60 deg、CC>0.8时,出现冰雹的可能性大;当Z_(H)>60 dBz、Z_(Dr)<0、K_(DP)在0~1.0 deg/km、Φ_(DP)在0~20 deg、CC>0.93时,冰雹出现的可能性极大,同时,水平反射率因子和相关系数的大值对应较小的差分反射率因子、差分传播相移率、差分传播相移,有利于冰雹识别;低层反射率因子强梯度区和中高层强回波悬垂和该回波悬垂下面的弱回波区也是地区出现强冰雹的重要特征之一。 展开更多

关键词 雷达 双偏振参量 冰雹 灾害性天气

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S波段双偏振相控阵天气雷达幅相一致性研究

6

作者 王真 吕玥珑 郭志宏 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2022年第10期82-88,共7页

文中着重研究了S波段双偏振相控阵天气雷达幅相一致性的分析方法,将产生一致性差异的误差源分为四个大类八个小类,逐项分析误差源产生的机理,并分析每种误差源可以使用的标校方法和标校精度,最终获得双偏振幅相一致性可实现的预计修正... 文中着重研究了S波段双偏振相控阵天气雷达幅相一致性的分析方法,将产生一致性差异的误差源分为四个大类八个小类,逐项分析误差源产生的机理,并分析每种误差源可以使用的标校方法和标校精度,最终获得双偏振幅相一致性可实现的预计修正效果。作为S波段双偏振相控阵天气雷达的基础技术研究,对雷达项目的工程研制起到了重要的技术支撑作用。 展开更多

关键词 s波段双偏振 相控阵天气雷达 幅相一致性

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廊坊2次雨转大到暴雪过程物理量和双偏振雷达特征分析

7

作者 张湘涵 许敏 刘淇淇 《农业灾害研究》 2025年第1期289-291,共3页

利用地面气象站观测资料、常规高空资料、双偏振多普勒天气雷达与ERA5再分析数据等资料,分析对比了2020年11月21日和2021年11月6—7日2次雨转雪的相态演变及形成机理。结果表明:(1)高空的短波槽配合低层切变,有利于秋冬转换季节雨雪过... 利用地面气象站观测资料、常规高空资料、双偏振多普勒天气雷达与ERA5再分析数据等资料,分析对比了2020年11月21日和2021年11月6—7日2次雨转雪的相态演变及形成机理。结果表明:(1)高空的短波槽配合低层切变,有利于秋冬转换季节雨雪过程的发生发展。(2)温度特征方面:通过分析2次过程的温度平流变化可知,暖平流转变为冷平流和降水相态的转变有一定的对应关系,有利于降水相态由雨转换为雨夹雪或雪。(3)水汽条件特征:低层水汽通量散度辐合大值区中心配合低层急流或切变系统,有利于为雨雪过程提供充足水汽供应条件。(4)降雨或雨夹雪阶段的差分反射率因子ZDR值较高,相关系数CC值偏低;当降水转为纯雪阶段时,差分反射率因子ZDR值更加均匀且变低,相关系数CC值较上一阶段偏大,双偏振产品对降水相态的识别有一定的指示意义。 展开更多

关键词 双偏振雷达 雨雪天气 环流特征

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S波段双偏振雷达和X波段相控阵天气雷达中气旋识别结果对比 被引量：23

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作者 苏永彦 刘黎平 《气象》 CSCD 北大核心 2022年第2期229-244,共16页

为了比较S波段双偏振雷达资料和X波段相控阵天气雷达资料识别中气旋的差异,结合X波段相控阵天气雷达(XPAR)和S波段双偏振天气雷达(SPOL)及地面观测资料,对比分析了2019年4月19日发生在广州的一次中小尺度天气过程,结果显示:使用的识别... 为了比较S波段双偏振雷达资料和X波段相控阵天气雷达资料识别中气旋的差异,结合X波段相控阵天气雷达(XPAR)和S波段双偏振天气雷达(SPOL)及地面观测资料,对比分析了2019年4月19日发生在广州的一次中小尺度天气过程,结果显示:使用的识别算法可以正确识别出中气旋;XPAR的高时空分辨率数据可以弥补SPOL仰角层不足的缺陷,观测到更加完整的中气旋垂直结构,识别结果中的参数也比SPOL更加细致,更精准地揭示了中气旋的短时演变。研究结果表明XPAR对于强天气回波的观测识别性能相比SPOL具有持续时间更长、垂直结构更加精细、正负速度对差值更大、随整个天气过程演变更加细致等优势,有利于对中小尺度天气系统的快速发展、演变开展细致深入的研究。 展开更多

关键词 相控阵天气雷达 双偏振天气雷达 中气旋 识别

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地物对新一代天气雷达双偏振量的影响研究

9

作者 罗雨彤 吴翀 +4 位作者 刘黎平 吴蕾 李瑞义 郑佳锋 袁亮 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期827-839,共13页

双偏振量的数量级远小于回波强度(ZH),观测资料的准确是双偏振雷达资料应用的基础,地物引起的双偏振量异常此前大多被忽视。使用中国93部双偏振升级后的新一代天气雷达观测资料,通过长时间数据累积后的异常区确定地物影响的特征和范围,... 双偏振量的数量级远小于回波强度(ZH),观测资料的准确是双偏振雷达资料应用的基础,地物引起的双偏振量异常此前大多被忽视。使用中国93部双偏振升级后的新一代天气雷达观测资料,通过长时间数据累积后的异常区确定地物影响的特征和范围,进而统计分析该影响在中国业务雷达中的整体比例、影响的主要来源、影响与雷达型号和观测模式的关系、影响随时间的变化情况、影响的性质及双偏振量的分布特征等,得到的结论如下:(1)地物使得双偏振量的累积值严重偏离降水区间,差分反射率因子(ZDR)累积值偏低1 dB以上,相关系数(ρH_V)降至0.92以下,差分传播相移(ΦDP)的标准差大于10°,该特征成为识别地物影响的主要依据。(2)地物影响不限于低层,仰角抬升后副瓣接收的地物信号也能产生类似的效果,大部分雷达近地面区域的影响占比在14%—32%、高仰角为4%—7%,远比地物对波束的遮挡影响严重。(3)地物影响主要由具备强散射能力的山脉和建筑物引起,当站点低于地形时,周围山脉是主要贡献者;当站点与地形高度接近时,周围建筑物是主要贡献者。(4)地物影响可用随机误差与系统误差的叠加来定量描述,使影响区内的双偏振量在单一时次的观测不确定度增大,且主瓣区域的影响比副瓣区域更严重。 展开更多

关键词 新一代天气雷达 双偏振升级 地物影响 主瓣和副瓣 质量控制 统计研究

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基于雨滴谱参数反演的C波段双偏振雷达降水类型分类方法

10

作者 毛赢 寇蕾蕾 +2 位作者 王芷璇 陈垚 楚志刚 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第5期2015-2030,共16页

降水类型分类对分析区域降水微物理特征、多源降水融合误差模型的构建以及雷达定量测量降水估计等都很重要。本文基于2015~2016年南京信息工程大学C波段双偏振雷达数据和南京地区滴谱仪观测资料,提出一种适用于南京地区的雷达降水类型... 降水类型分类对分析区域降水微物理特征、多源降水融合误差模型的构建以及雷达定量测量降水估计等都很重要。本文基于2015~2016年南京信息工程大学C波段双偏振雷达数据和南京地区滴谱仪观测资料,提出一种适用于南京地区的雷达降水类型分类方法,并对降水类型分类结果进行对比验证。首先,基于滴谱仪降雨率时序数据、地基雷达反射率因子平面位置显示数据和地基雷达反射率因子时间—高度显示数据,筛选出36次典型层状和对流降水过程。随后,统计3个滴谱仪站点典型层状(对流)降水的雨滴谱(DSD)参数,拟合得到适用于南京地区的降水类型分类线。将基于滴谱数据统计拟合的分类线应用于基于变分法反演的地基雷达DSD参数,进行地基雷达降水类型分类。根据典型层状(对流)过程降水类型分离指数的时间—高度分布,并对比星载双频测雨雷达(DPR)降水分类产品,对分类效果进行验证。最后,将分类结果应用于雷达分类定量降水估计,进一步说明降水分类的应用效果。结果表明,南京地区3个滴谱仪站点的拟合分类线非常一致,3个站点的典型层状(对流)过程均能够很好地分离在分类线两侧;与DPR降水分类产品进行对比分析,发现南京地区分类线的分类效果相对于其他典型降水分类方法,对层状和对流降水的识别率整体最高,分别为84.56%和72.64%;基于降水分类的雷达定量降水估计的测雨精度均优于未分类的测雨公式,且基于差分传播相移率的测雨公式[R(KDP)]在四种分类测雨公式中整体性能最优,基于水平反射率因子的测雨公式[R(ZH)]在层状云降水反演中性能最优,基于差分传播相移率的测雨公式[R(KDP)]在对流云降水反演中性能最优,基于水平反射率因子和差分反射率的测雨公式[R(ZH,ZDR)]对原有总体测雨公式降水精度的提升最为明显。 展开更多

关键词 降水类型分类 雨滴谱反演 双偏振多普勒天气雷达 定量降水估计

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X波段天气雷达地物回波的双偏振参量特征分析及应用 被引量：17

11

作者 史朝 何建新 +2 位作者 李学华 张福贵 王旭 《高原气象》 CSCD 北大核心 2013年第5期1478-1484,共7页

以中国气象局大气探测重点开放实验室的x波段双线偏振雷达为平台，利用2010年夏季成都晴空与降水条件下雷达低仰角的回波数据，统计分析了能够与气象回波进行区分的地物回波双偏振参量特征。结果表明，多数地物回波相关系数〈0．85，而... 以中国气象局大气探测重点开放实验室的x波段双线偏振雷达为平台，利用2010年夏季成都晴空与降水条件下雷达低仰角的回波数据，统计分析了能够与气象回波进行区分的地物回波双偏振参量特征。结果表明，多数地物回波相关系数〈0．85，而多数降水回波相关系数〉0．90；地物回波差分反射率呈随机极化特点，强度分布覆盖在-20～20dB之间，且均值集中于0dB；降水回波差分反射率集中分布于-3～6dE之间。地物回波的比相差分布覆盖了整个”区间，而气象回波则集中在-6～6°·km-1之间，KDP区分二者差异效果明显。在识别地物回波过程中，偏振参量的影响权重依次为KDP〉ZDR〉。同时，统计了特定阈值条件下地物回波与天气回波的发生概率，在此基础上实现了模糊逻辑识别地物回波。利用地物回波ZDR统计均值和4h时间变化的均方根值，得到雷达系统偏差为-2．15dB，其短时变化的均方根为0．28dB。 展开更多

关键词 双偏振参量 天气雷达 地物回波

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广州S波段双偏振雷达数据质量初步分析 被引量：20

12

作者 陈超 胡志群 +1 位作者 胡胜 张扬 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期59-67,共9页

广东省已经通过新布设或对CINRAD\SA雷达的升级改造完成5部S波段双偏振雷达的业务运行。受目前双偏振雷达技术水平限制,双偏振雷达偏振量很不稳定,因此偏振雷达资料使用前需要对数据可用性、偏振量的系统偏差等进行初步分析,以保证偏振... 广东省已经通过新布设或对CINRAD\SA雷达的升级改造完成5部S波段双偏振雷达的业务运行。受目前双偏振雷达技术水平限制,双偏振雷达偏振量很不稳定,因此偏振雷达资料使用前需要对数据可用性、偏振量的系统偏差等进行初步分析,以保证偏振雷达后续产品的可靠性。使用广州S波段双偏振雷达稳定运行后的2016年7—8月连续观测资料,分析了噪声对零滞后相关系数ρ_(HV)(0)及差分反射率因子Z_(DR)的影响和订正效果。结果表明:当SNR小于20.0 dB时,偏振参量ρ_(HV)(0)和Z_(DR)的稳定性变差,数据不可用;噪声订正后,数据可用的SNR阈值减小为17.0 dB。进一步分析了经过噪声订正后的Z_(DR)和ZH之间的关系,并与雨滴谱反演结果及理论值进行对比。结果表明:广州雷达Z_(DR)较雨滴谱反演值和理论值均偏小,Z_(DR)观测值存在系统偏差。结合广州的气候特征,对偏振量系统误差估计的微雨滴法的指数进行了调整,基于此方法分析了Z_(DR)、初始相位Φ_(DP)(0)的系统误差随方位角的变化。结果表明:Z_(DR)系统误差随方位角在-0.29~0.22 dB之间波动,剔除遮挡后的平均偏差为-0.09 dB,与实测Z_(DR)值和雨滴谱反演值及理论值对比偏小的结论一致,但偏差大小有区别;同时,Φ_(DP)(0)随方位角有4°左右的波动。分析还发现Z_(DR)、Φ_(DP)(0)系统误差有随时间波动的特征。最后挑选个例对Z_(DR)进行噪声和系统误差订正后发现,订正后的Z_(DR)得到改善。这些初步分析和结果对S波段双偏振雷达数据的使用有一定的参考意义。 展开更多

关键词 数据质量 系统偏差特征 微雨滴法 s波段双偏振雷达 差分反射率因子 信噪比

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窄波束C波段双偏振多普勒天气雷达及其探测能力分析 被引量：16

13

作者 楚志刚 胡汉峰 +1 位作者 黄兴友 魏鸣 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第4期1072-1081,共10页

为了评估南京信息工程大学窄波束C波段双偏振多普勒天气雷达的观测性能和应用潜力,对雷达的高分辨率回波数据进行了分析,利用固定地物订正了径向定位误差,以及在线太阳信号修正了差分反射率因子(Z_(DR))偏差;通过对流降水和层状云降水... 为了评估南京信息工程大学窄波束C波段双偏振多普勒天气雷达的观测性能和应用潜力,对雷达的高分辨率回波数据进行了分析,利用固定地物订正了径向定位误差,以及在线太阳信号修正了差分反射率因子(Z_(DR))偏差;通过对流降水和层状云降水回波分析,发现了共振散射效应、不同降水粒子的回波特征、非均匀波束填充(NUBF或NBF)现象、降水倾斜结构和可能存在过冷水的证据。 展开更多

关键词 双偏振天气雷达 窄波束 共振散射 过冷水 非均匀波束填充

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X波段双偏振多普勒天气雷达降雨估算试验 被引量：27

14

作者 马学谦 董万胜 +1 位作者 楚荣忠 韦志刚 《高原气象》 CSCD 北大核心 2008年第2期382-391,共10页

用X波段双偏振多普勒天气雷达和RG3-M型自动采集翻斗式雨量计,经过严格科学设计,在平凉野外布置试验场,采用与天气系统移动方向一致的两次层积云资料,验证X波段双偏振多普勒天气雷达的测雨能力。试验表明:雷达原始数据滤波处理的好坏直... 用X波段双偏振多普勒天气雷达和RG3-M型自动采集翻斗式雨量计,经过严格科学设计,在平凉野外布置试验场,采用与天气系统移动方向一致的两次层积云资料,验证X波段双偏振多普勒天气雷达的测雨能力。试验表明:雷达原始数据滤波处理的好坏直接影响降雨估算精度的高低,特别是对R(Kdp)和R(Kdp,Zdr)影响明显,滤波后数据点的空间平滑是必要的;发展了用雨量计反演雷达测雨参数方法,此方法改进了不同地区、不同雨滴谱分布情况下雷达定量测雨能力;同时表明X波段雷达受降雨衰减的影响比较严重,这些试验结果可作为下一代测雨天气雷达的重要参考依据。 展开更多

关键词 双偏振多普勒天气雷达 RG3-M型雨量计 反演雷达测雨参数 降雨估算试验

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X波段双通道同时收发式多普勒偏振天气雷达 被引量：37

15

作者 王致君 楚荣忠 《高原气象》 CSCD 北大核心 2007年第1期135-140,共6页

以我们研制的X波段多普勒偏振天气雷达为基础,介绍一种双通道同时收发式多普勒偏振雷达技术,并对其优缺点和应用问题进行讨论。这是一部真正意义上的多参数雷达,它可同时获取云和降水的强度信息(ZH)、多普勒信息(平均径向速度V,谱宽W)... 以我们研制的X波段多普勒偏振天气雷达为基础,介绍一种双通道同时收发式多普勒偏振雷达技术,并对其优缺点和应用问题进行讨论。这是一部真正意义上的多参数雷达,它可同时获取云和降水的强度信息(ZH)、多普勒信息(平均径向速度V,谱宽W)和偏振信息(差反射率ZDR,差传输相移ΦDP及比相差KDP和相关系数ρHV)。这些信息反映了云和降水粒子的范围、大小、运动变化和相态的不同,是全面了解云和降水特别是灾害性天气的形成机理及其微物理变化过程的较好工具。它可广泛用于大气物理研究、人工影响天气、暴洪监测和临近天气预报等领域,对于提高云和降水物理研究水平和提高防灾减灾能力都有重要意义。 展开更多

关键词 X波段 双通道 多普勒偏振天气雷达

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一次局地短时强降水过程的X波段双偏振相控阵雷达特征分析 被引量：1

16

作者 侯凯 《农业灾害研究》 2024年第9期127-129,132,共4页

利用常规高空、地面气象观测资料,分析了2023年7月19日许昌市局地短时强降水过程成因,重点应用X波段双偏振相控阵雷达基本观测资料分析了此次局地短时强降水天气过程的演变特征及降水粒子特征,以供参考。

关键词 短时强降水 天气成因 X波段双偏振相控阵雷达

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不同尺寸冰雹S波段双偏振雷达偏振量特征统计 被引量：12

17

作者 吴举秀 潘佳文 +1 位作者 魏鸣 顾瑜 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期193-202,共10页

冰雹大小影响天气灾害的程度,为发展基于双偏振参量识别冰雹大小的算法,筛选了2019年、2020年山东省发生的33例冰雹事件,依据我国冰雹等级划分标准将其划分为小冰雹、大冰雹、特大冰雹,基于湿球0℃及冰雹融化特性确定了7个高度层,探讨了... 冰雹大小影响天气灾害的程度,为发展基于双偏振参量识别冰雹大小的算法,筛选了2019年、2020年山东省发生的33例冰雹事件,依据我国冰雹等级划分标准将其划分为小冰雹、大冰雹、特大冰雹,基于湿球0℃及冰雹融化特性确定了7个高度层,探讨了3类冰雹在不同高度层的双偏振参量分布特征,并获得了冰雹的偏振参量阈值。研究表明:在相同高度,冰雹越大雷达水平反射率因子Z_(h)中位数越大、差分反射率因子Z_(dr)中位数越小且基本为正值,但在-10~-20℃层,大冰雹的Z_(dr)中位数易呈现负值;相关系数CC中位数随冰雹增大或高度降低而减小,但特大冰雹在0℃层到H0℃-1 km(0℃层下1 km)之间由于融化比例较小CC反而会稍大;冰雹差分相移率K_(DP)中位数在0℃层以上为0°/km左右,在0℃层以下随高度降低冰雹融化而增加;大冰雹或特大冰雹基本特征是Z_(h)大、CC小、Z_(dr)小,CC可低至0.7以下,所有冰雹的Z_(dr)、K_(DP)可出现负值,小冰雹Z_(dr)大于0 dB的情况较多,特大冰雹Z_(dr)接近0 dB;-20℃层以上的Z_(h)、0~-20℃层的CC和Z_(h)、0℃层以下的CC、Z_(h)、Z_(dr)对冰雹大小比较敏感。 展开更多

关键词 s波段双偏振雷达 冰雹偏振特征 冰雹大小识别 冰雹融化特性 偏振参量阈值

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广州X波段双偏振相控阵天气雷达数据质量初步分析及应用 被引量：21

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作者 张羽 吴少峰 +4 位作者 李浩文 胡东明 黄辉 傅佩玲 田聪聪 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期23-34,共12页

为提高X波段双偏振相控阵雷达(XPAR-D)数据质量,采用自适应约束订正方法对反射率因子Z_(H)、差分反射率因子Z_(DR)进行质量控制;利用广州S波段双偏振雷达(CINRAD/SAD)和地面二维雨滴谱观测对XPAR-D雷达的数据质量进行分析,结果表明XPAR-... 为提高X波段双偏振相控阵雷达(XPAR-D)数据质量,采用自适应约束订正方法对反射率因子Z_(H)、差分反射率因子Z_(DR)进行质量控制;利用广州S波段双偏振雷达(CINRAD/SAD)和地面二维雨滴谱观测对XPAR-D雷达的数据质量进行分析,结果表明XPAR-D雷达与CINRAD/SAD雷达的回波强度基本一致,由于XPAR-D雷达灵敏度较低,导致对弱回波的探测能力低于CINRAD/SAD雷达。将XPAR-D雷达测量的反射率因子Z_(H)与雨滴谱仪反演的Z_(H)对比,两者相变化趋势基本一致;XPAR-D雷达差分反射率Z_(DR)、差分相移率K_(DP)与Z_(H)的一致性较好,其中K_(DP)约是CINRAD/SAD雷达的3.3倍;XPAR-D雷达偏振参量能有效反映融化层的偏振特征;一次局地性强降水的观测结果表明相控阵雷达能够精细监测降水的触发、演变过程以及不同降水强度的微物理特征。 展开更多

关键词 X波段双偏振相控阵雷达 数据质量 差分反射率ZDR 差分相移率KDP

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C波段双线偏振天气雷达零度层亮带识别和订正 被引量：19

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作者 曹杨 陈洪滨 苏德斌 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期84-96,共13页

利用2013年8月北京C波段双偏振多普勒天气雷达体扫数据、探空资料和地面雨量站资料,获得反射率因子垂直廓线(vertical profile of reflectivity,VPR)识别零度层亮带,比较平均反射率因子垂直廓线(mean VPR,MVPR)、显著反射率因子垂直廓线... 利用2013年8月北京C波段双偏振多普勒天气雷达体扫数据、探空资料和地面雨量站资料,获得反射率因子垂直廓线(vertical profile of reflectivity,VPR)识别零度层亮带,比较平均反射率因子垂直廓线(mean VPR,MVPR)、显著反射率因子垂直廓线(apparent VPR,AVPR)和显著相关系数垂直廓线(apparent vertical profile of correlation coefficient,AVPCC)3种零度层亮带订正方法的效果,并利用地面雨量站资料进行定量降水估计(quantity precipitation estimation,QPE)验证订正效果。结果表明:采用MVPR和0℃层高度能有效识别零度层亮带,零度层亮带厚度为0.8~1.5 km;经3种方法订正后,零度层亮带影响区得到了不同程度的抑制,其中MVPR法订正效果最差,基本未能减弱零度层亮带的影响,AVPR法和AVPCC法的订正效果较好,明显减弱了零度层亮带影响区的回波强度,订正后回波更均匀。利用地面雨量站数据进行QPE验证表明:经零度层亮带订正后雷达估测的降水与地面雨量站实测降水更接近,也表明AVPR法和AVPCC法效果更好。 展开更多

关键词 双偏振天气雷达 零度层亮带识别 零度层亮带订正

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一次春季冰雹天气过程中X波段双偏振雷达的特征分析 被引量：7

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作者 李春娥 武麦风 +2 位作者 胡伟 张亚婷 赵翔 《安徽农业科学》 CAS 2020年第15期230-233,共4页

利用探空资料和咸阳旬邑X波段双偏振多普勒天气雷达对2017年4月26日的冰雹天气过程进行了天气形势分析与双偏振雷达产品的特征分析,结果表明,该次冰雹天气发生在200 hPa西风急流、500 hPa槽后冷平流、高温高湿的中低空条件及地面干冷空... 利用探空资料和咸阳旬邑X波段双偏振多普勒天气雷达对2017年4月26日的冰雹天气过程进行了天气形势分析与双偏振雷达产品的特征分析,结果表明,该次冰雹天气发生在200 hPa西风急流、500 hPa槽后冷平流、高温高湿的中低空条件及地面干冷空气的天气背景下,大气层结具有强不稳定度,垂直方向上存在较强的垂直风切变,均有利于对流运动的发展;西安探空的0℃层高度以及-20℃层高度均十分有利于冰雹在雷暴单体中的维持和增长;边界层附近有逆温层,有利于不稳定能量储存;近地层有强的干冷空气,抬升了中低层的暖湿空气;X波段雷达的反射率因子以及径向速度均表现出典型的雷暴单体回波特征,出现了明显的三体散射回波;存在与强入流和强上升运动对应的弱回波区和悬垂结构,具有明显的回波墙;0℃层高度(3 km)以上有≥50 dBz的强回波;径向速度剖面图上中低层辐合、高层辐散,满足冰雹发生的回波速度特征;X波段双偏振雷达的差分反射率因子(ZDR)、差分传播相移(KDP)、零滞后相关系数(RHV)等参量能有效地提高对冰雹的识别能力。冰雹回波的ZDR、KDP、RHV的取值范围与强降水回波有明显区别,能够有效地区分冰雹回波与强降水回波。在降雹时,2.4°仰角ZDR出现大面积0值、KDP为-1.2~0.45°/km,RHV为0.74~0.95,HCL可以直观地对降水粒子的种类进行判断。X波段双偏振多普勒天气雷达能够较好地反映对流单体的回波特征,双偏振参量能提供更多的冰雹识别特征。 展开更多

关键词 X波段双偏振多普勒天气雷达 影响系统 回波特征 偏振特征产品

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