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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
1
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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机载双极化相控阵气象雷达气象目标回波仿真
2
作者 李海 陈禹同 熊玉 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第1期117-125,共9页
针对机载双极化相控阵气象雷达实测数据难以获取的问题,提出一种机载双极化相控阵气象雷达气象目标回波仿真方法。首先,通过天气研究和预报模式仿真得到气象场景信息。其次,分析极化相控阵偶极子阵元的极化特性以及降水目标的散射特性,... 针对机载双极化相控阵气象雷达实测数据难以获取的问题,提出一种机载双极化相控阵气象雷达气象目标回波仿真方法。首先,通过天气研究和预报模式仿真得到气象场景信息。其次,分析极化相控阵偶极子阵元的极化特性以及降水目标的散射特性,将两者结合,计算极化偶极子阵元在发射、接收过程以及降水目标散射过程中的电场极化性质,得到气象目标的偶极子极化散射矩阵。最后,结合气象场景信息和偶极子极化散射矩阵,运用雷达气象方程得到相控阵参考阵元的回波信号,进而得到双极化相控阵雷达全阵元的气象目标回波信号。将仿真结果与实测数据对比,验证了所提方法的可靠性。 展开更多
关键词 机载气象雷达 相控阵 双极化 气象目标 雷达回波仿真
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两次强降水的X波段相控阵阵列天气雷达的观测分析
3
作者 王雪婧 黄兴友 马舒庆 《热带气象学报》 北大核心 2025年第4期553-565,共13页
暴雨强降水是预报的难点,不同的触发机制及大气环境造成的暴雨发展演变过程不同。利用X波段相控阵阵列天气雷达(XPAR)、S波段双偏振多普勒天气雷达(SPOL)等气象资料,对2022年6月5日发生在安徽芜湖和6月29日发生在上海的两次局地强降水... 暴雨强降水是预报的难点,不同的触发机制及大气环境造成的暴雨发展演变过程不同。利用X波段相控阵阵列天气雷达(XPAR)、S波段双偏振多普勒天气雷达(SPOL)等气象资料,对2022年6月5日发生在安徽芜湖和6月29日发生在上海的两次局地强降水过程进行了对比分析,深入探究了两次强降水发展过程中雷达回波强度场与三维风场的空间变化情况、特别是上海地区的强对流型暴雨的演变过程。(1)芜湖强降水发生在锋面扰动的天气背景下,由向南移动的冷锋和低空切变线触发,是一次弱冷锋暴雨过程;上海短时强降水发生在弱天气尺度扰动下,近地层侵入的浅薄冷空气与暖湿气流相遇产生地面中尺度辐合带,从而触发对流,是一次暖区暴雨过程。(2)芜湖强对流发生时,锋前暖湿气流中的小尺度经向垂直环流圈为强对流提供了上升气流;上海对流降水发生时,在近地面层入侵的浅薄冷空气及雷暴冷出流的共同作用下,偏北气流不断在雷暴前沿触发新生单体。(3)弱冷锋型的芜湖暴雨系统发展较稳定,雷达回波变化慢,没有显著的单体新生和合并现象,容易进行预报;上海局地暖区暴雨系统尺度小、对流性强,雷达回波生消变化快、出现单体新生和合并的复杂情况,临近预报难度大。 展开更多
关键词 冷锋暴雨 暖区暴雨 x波段相控阵阵列天气雷达 中小尺度结构 三维风场
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滇西南冰雹的X波段双偏振雷达特征统计
4
作者 姚自伟 龚红梅 +2 位作者 陈卓 高正南 何泉威 《气象》 北大核心 2025年第9期1137-1145,共9页
采用统计分析方法,对孟连X波段双偏振雷达探测到的22例冰雹样本进行分析,得到滇西南地区冰雹的X波段双偏振雷达特征。结果表明:冰雹风暴单体最大水平反射率因子(Z H)≥58 dBz;45 dBz回波高度(H 45)≥7.1 km,H 45与湿球0℃层高度差≥3.3 ... 采用统计分析方法,对孟连X波段双偏振雷达探测到的22例冰雹样本进行分析,得到滇西南地区冰雹的X波段双偏振雷达特征。结果表明:冰雹风暴单体最大水平反射率因子(Z H)≥58 dBz;45 dBz回波高度(H 45)≥7.1 km,H 45与湿球0℃层高度差≥3.3 km,86%的冰雹单体H 45超过-20℃层高度;50 dBz回波高度(H 50)≥5.7 km,H 50与-20℃层高度差为-1.2~2.7 km;垂直累积液态水含量(VIL)密度≥2.8 g·m^(-3),降雹前1个体扫VIL增大幅度为4.7~18.3 kg·m^(-2)。差分反射率因子(Z DR)和差分传播相移率(K DP)的平均值和中位数在0℃层及以上集中分布在零值附近,以负值为主;二者在0℃层以下1 km内由负值转为正值,随高度降低逐渐增大;在近地层最大,分别达到1.5 dB和0.7°·km^(-1)左右。在0℃层及以上,Z DR为-1.92~1.35 dB、K DP为-1.97~1.29°·km^(-1)、相关系数(CC)为0.86~0.99;在0℃层以下,Z DR为-1.92~3.74 dB、K DP为-2.98~2.66°·km^(-1)、CC为0.79~0.98。研究结果为滇西南地区X波段双偏振雷达探测识别冰雹的特征提供了参考依据。 展开更多
关键词 双偏振雷达 x波段 冰雹 回波特征 偏振参量
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X波段多普勒双偏振天气雷达在平原地区选址参考地研究
5
作者 陈平 韩乾 《农业灾害研究》 2025年第7期183-185,共3页
随着气象监测技术的飞速进步,X波段多普勒双偏振天气雷达因其优异的小尺度、短时尺度的降水及风场探测能力,在气象观测中发挥着重要作用。因此,天气雷达选址尤为重要。以平原地区为例,阐明了双偏振天气雷达优势,分析了平原地区选址因素... 随着气象监测技术的飞速进步,X波段多普勒双偏振天气雷达因其优异的小尺度、短时尺度的降水及风场探测能力,在气象观测中发挥着重要作用。因此,天气雷达选址尤为重要。以平原地区为例,阐明了双偏振天气雷达优势,分析了平原地区选址因素及影响,基于山东省东营市广饶县雷达选址案例,对选址候选地进行了综合评估,提出了基于加权评分法的选址参考地评估方法。结果表明,该方法能够量化不同选址指标的权重,为选址决策提供客观依据。 展开更多
关键词 x波段多普勒双偏振天气雷达 平原地区 水库 河道泵站
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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
6
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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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
7
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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2022年6月19日广东佛山龙卷的双极化相控阵雷达特征 被引量：5
8
作者 植江玲 白兰强 +4 位作者 黄先香 蔡康龙 张晶晶 李兆明 黄舒婷 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期297-312,共16页
利用X波段双极化相控阵雷达等多源观测资料,分析了2022年6月19日早晨广东佛山超级单体龙卷的环境条件和对流风暴的结构及演变特征。龙卷母体风暴是在强西南季风天气背景下的一条东北-西南向飑线南端发展起来的。环境条件具备较大对流有... 利用X波段双极化相控阵雷达等多源观测资料,分析了2022年6月19日早晨广东佛山超级单体龙卷的环境条件和对流风暴的结构及演变特征。龙卷母体风暴是在强西南季风天气背景下的一条东北-西南向飑线南端发展起来的。环境条件具备较大对流有效位能、低抬升凝结高度和强垂直风切变等有利于超级单体龙卷发生发展的热力和动力条件;低空风暴相对螺旋度、超级单体复合指数和强龙卷指数的显著增强对超级单体龙卷的发生有较好指示意义。具有高时空分辨率的佛山南海X波段双极化相控阵雷达探测到了龙卷母体微型超级单体的发展过程和龙卷涡旋的演变特征:对流单体在前侧低层入流的加强下逐渐形成钩状回波和反射率弱回波空洞;中气旋首先在2.5 km附近高度形成后向低层伸展,随着后侧下沉气流的加强,低层涡旋旋转增强,当低层中气旋旋转速度超过22 m·s^(-1)(强中气旋)且直径紧缩至1.5 km以内时,龙卷即将触地,龙卷涡旋特征(TVS)和龙卷碎片特征(TDS)出现是龙卷触地的主要特征,龙卷发生在反射率弱回波空洞、TVS和TDS附近。 展开更多
关键词 x波段双极化相控阵雷达 超级单体龙卷 龙卷涡旋特征 龙卷碎片特征 反射率弱回波空洞
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不同高度X波段雷达径向风同化对台风预报影响
9
作者 石哲璇 冯佳宁 +4 位作者 吴翀 王超 王慧 刘涛 端义宏 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第11期27-41,共15页
利用中国气象科学研究院的TRANS系统,采用集合卡尔曼滤波方法同化S波段多普勒雷达和X波段相控阵雷达径向风数据,对台风苏拉(2023)进行数值试验,评估X波段雷达资料对预报的改进效果,探讨其不同高度数据的同化敏感性。结果表明,在同化S波... 利用中国气象科学研究院的TRANS系统,采用集合卡尔曼滤波方法同化S波段多普勒雷达和X波段相控阵雷达径向风数据,对台风苏拉(2023)进行数值试验,评估X波段雷达资料对预报的改进效果,探讨其不同高度数据的同化敏感性。结果表明,在同化S波段雷达资料的基础上,同化X波段雷达资料可使苏拉预报的路径和强度误差相较仅同化S波段雷达资料的试验额外减少13.7%和58.0%。高度4 km以上的X波段雷达资料通过动力和热力过程主要影响初始时刻苏拉600 hPa以上高度层的位势高度、水平风及暖心强度,但该影响随数值模式积分的进行逐渐减弱。高度4 km以下的X波段雷达资料通过动力过程主要影响700 hPa以下高度层的位势高度和水平风,并在预报启动3 h后影响苏拉整层水平风场和气压场。研究发现,仅同化4 km以下高度X波段雷达资料即可取得与同化该雷达全层资料相当的预报效果,验证其在S波段雷达低层补盲中的有效性,可为业务预报提供参考。 展开更多
关键词 台风 资料同化 x波段相控阵雷达 敏感性试验 集合卡尔曼滤波
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基于雨滴谱仪和S波段雷达的X波段相控阵雷达反射率观测质量定量分析 被引量：2
10
作者 张哲 罗红艳 +3 位作者 戚友存 黎慧琦 罗鸣 朱自伟 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第10期1187-1200,共14页
使用深圳市求雨坛X波段相控阵雷达数据,与深圳市竹子林雨滴谱仪数据和深圳市求雨坛S波段雷达数据进行了定量对比,分析X波段相控阵雷达反射率的观测质量。结果表明,整体而言X波段相控阵雷达反射率与雨滴谱仪计算得到的反射率及S波段雷达... 使用深圳市求雨坛X波段相控阵雷达数据,与深圳市竹子林雨滴谱仪数据和深圳市求雨坛S波段雷达数据进行了定量对比,分析X波段相控阵雷达反射率的观测质量。结果表明,整体而言X波段相控阵雷达反射率与雨滴谱仪计算得到的反射率及S波段雷达反射率均较为一致,相关系数均超过0.75,相对平均误差接近于0,不存在明显偏差,且在不同强度降水时段表现较为稳定。但X波段雷达反射率在不同强度下偏差情况不一致,小于25 dBz时,X波段相控阵雷达反射率偏强,大于25 dBz时,X波段相控阵雷达反射率偏弱,且偏弱程度随反射率强度增加逐渐加大,在反射率超过50 dBz时,平均偏弱强度可达8~10 dB。 展开更多
关键词 相控阵雷达 x波段雷达 反射率 质量分析
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西藏墨脱复杂地形X波段相控阵偏振天气雷达降水观测和反演方法研究 被引量：4
11
作者 陈浩然 耿飞 +1 位作者 刘黎平 杨华 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第1期99-113,共15页
墨脱的降水变化与印度洋、孟加拉湾的水汽向内陆的输送、夏季风及我国东部雨带的推进过程联系紧密。它的独特地形与西南气流的相互作用在当地形成了年均降水超过2000 mm的降水带。但墨脱的复杂地形与有限的电力交通条件造成了降水观测... 墨脱的降水变化与印度洋、孟加拉湾的水汽向内陆的输送、夏季风及我国东部雨带的推进过程联系紧密。它的独特地形与西南气流的相互作用在当地形成了年均降水超过2000 mm的降水带。但墨脱的复杂地形与有限的电力交通条件造成了降水观测的困难。2019年,第二次青藏高原综合科学考察研究任务专题项目在墨脱设置了一部X波段双偏振相控阵雷达,实现了对墨脱云降水的连续观测,对当地生态环境和云水资源研究以及高原东南水汽通道特征研究等具有重要的意义。文中使用墨脱X波段双偏振相控阵雷达2020年6-8月的观测数据,使用统计手段筛选降水回波片段,整合后构造得到符合墨脱复杂地形的混合仰角;利用2019年墨脱雨滴谱数据计算雷达参量、拟合得到适合墨脱地区降水特点的X波段天气雷达定量降水估测(QPE)公式。在此基础上选取2020年7-8月三次累积降水量、平均雨强、持续时间各不相同的降水过程,使用线性规划方案计算ΦDP(差分传播相移)、最小二乘拟合计算KDP(差分传播相移率)、“ZPHI”降水廓线算法订正ZH(反射率因子);以ZH和KDP为阈值,使用R(ZH)与R(KDP)分段估测降水,与单独使用R(ZH)和R(KDP)的估测结果进行对比;并基于降水估测结果和雷达参量的水平分布探讨降水分布与地形的关系。本文经过质量控制的ZH、 KDP数据质量有明显改善;使用统计方法构造的混合仰角有效回波面积大于使用SRTM1 v3.0地形数据构造的混合仰角,三次降水的典型时刻参量与过程累积降水量和平均ZH、 ZDR能初步反映降水变化与地形的关系;本文的降水估测公式和分段估测降水方法整体结果表现良好,各评估参数均具有较好的表现;结果表明:(1)墨脱雷达周边地形变化剧烈,根据现有地形数据构造的混合仰角在降水估测中表现不如本文统计筛选雷达观测数据得到的混合仰角数据;(2)本文采用的数据质控方法、定量降水估测公式与分段估测方法(PEM)在降水反演中表现良好,与单一的R(ZH)、 R(KDP)方法相比,得到的结果在CC和RMSE无明显变化的情况下,估测误差明显减小;(3)墨脱降水的发生发展或与西南气流被河谷偏北方山坡抬升有关,较大雨强、较小粒子直径的云位于地势平缓的谷底。 展开更多
关键词 x波段相控阵偏振雷达 线性规划 雷达混合仰角 定量降水估测
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X波段双极化雷达对云中水凝物粒子的相态识别 被引量：30
12
作者 刘亚男 肖辉 +1 位作者 姚振东 冯亮 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2012年第6期925-936,共12页
人工影响天气研究需对云中降水粒子的相态和分布结构进行准确识别,以便提高人工影响天气作业效率。中国科学院大气物理研究所的车载X波段双极化雷达可提供与云中降水粒子大小、形状、相态等特征密切相关的4个极化参数:反射率因子、差分... 人工影响天气研究需对云中降水粒子的相态和分布结构进行准确识别,以便提高人工影响天气作业效率。中国科学院大气物理研究所的车载X波段双极化雷达可提供与云中降水粒子大小、形状、相态等特征密切相关的4个极化参数:反射率因子、差分反射率、差分相移率、水平和垂直极化相关系数。利用这4个极化参数加上环境温度作为5个输入参量,建立了降水粒子相态模糊逻辑识别算法,识别的降水粒子有10种:毛毛雨、雨、湿霰、干霰、小雹、大雹、雨加雹、湿雪、干雪、冰晶。利用此雷达的实际观测资料,并与地面和飞机空中实测资料对照,对我国南、北方地区观测的降水天气过程进行分析,结果表明:建立的模糊逻辑算法对云内水凝物粒子的相态识别分类合理。 展开更多
关键词 x 波段双极化雷达 模糊逻辑 相态识别 应用试验
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X波段双极化有源相控阵天线的设计 被引量：7
13
作者 杜小辉 李建新 郑学誉 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2002年第5期61-70,73,共11页
机载或星载 X波段有源相控阵雷达系统具有很高的分辨率 ,由于雷达系统使用了大量双极化子阵组成的有源相控阵天线 (俯仰面和方位面均需扫描 ) ,频率的升高使得子阵馈线网络的可用面积受到了很大的限制。本文着重论述了有源相控阵天线中... 机载或星载 X波段有源相控阵雷达系统具有很高的分辨率 ,由于雷达系统使用了大量双极化子阵组成的有源相控阵天线 (俯仰面和方位面均需扫描 ) ,频率的升高使得子阵馈线网络的可用面积受到了很大的限制。本文着重论述了有源相控阵天线中的双极化子阵设计 ,提出了一系列解决方法 ,进而叙述了整个天线阵的设计。 展开更多
关键词 x波段 双极化 有源相控阵 天线 交叉极化 雷达
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X波段双偏振相控阵雷达的衰减订正算法研究 被引量：17
14
作者 肖柳斯 胡东明 +3 位作者 陈生 张华龙 田聪聪 张阿思 《气象》 CSCD 北大核心 2021年第6期703-716,共14页
粤港澳大湾区正在组建X波段双偏振相控阵雷达(XPAR)网,以提高观测精度并增强低空观测的能力。为了解决X波段雷达的雨滴衰减问题,以适应观测和组网的要求,引入自适应约束算法,针对降水目标造成的衰减加以本地化研究。评估结果表明,强降... 粤港澳大湾区正在组建X波段双偏振相控阵雷达(XPAR)网,以提高观测精度并增强低空观测的能力。为了解决X波段雷达的雨滴衰减问题,以适应观测和组网的要求,引入自适应约束算法,针对降水目标造成的衰减加以本地化研究。评估结果表明,强降水个例反射率因子的订正幅度达6 dB,差分反射率因子的负值也得到有效约束。经过质量控制后,相邻XPAR的空间和强度分布具有更高的一致性。与S波段雷达资料对比,订正前XPAR的强度偏弱,订正后增强至S波段雷达相当强度,局部更强,准确性明显提高。差分反射率因子也得到一定程度的订正,订正后与反射率因子的散点分布更集中,相关系数提高。由此可见,此算法较好地解决了X波段相控阵雷达的雨区衰减问题,为粤港澳大湾区X波段相控阵雷达网资料推广应用和产品开发提供前期数据质量保障。 展开更多
关键词 x波段 相控阵雷达 自适应约束算法 衰减订正
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X波段双线偏振多普勒雷达共极化差分相移资料的滤波方法研究 被引量：12
15
作者 赵川鸿 周筠珺 +3 位作者 肖辉 赵鹏国 张晓玲 胡天洁 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第2期285-296,共12页
为了提高X波段双线偏振多普勒雷达的共极化差分相移Ψ_C质量,利用714XDP-A型车载X波段双线偏振多普勒雷达在北京顺义的探测资料,构造了一个综合滤波方法。将其应用于滤波处理,得到结果:(1)综合小波去噪滤波方法在滤波处理及差分传播相移... 为了提高X波段双线偏振多普勒雷达的共极化差分相移Ψ_C质量,利用714XDP-A型车载X波段双线偏振多普勒雷达在北京顺义的探测资料,构造了一个综合滤波方法。将其应用于滤波处理,得到结果:(1)综合小波去噪滤波方法在滤波处理及差分传播相移率K_(DP)的估算方面相较于中值滤波、综合滑动平均、综合卡尔曼滤波及综合有限脉冲响应(FIR)滤波都是最优秀的,其能较好地保留原始Ψ_C平均趋势及细节特征(偏差基本在±2°可信范围内,部分区域由于对原始Ψ_C细节特征的保留会略有超出),避免探测误差零值对滤波产生的影响(误差零值订正值回归平均趋势水平,偏差在±2°可信范围内),对原始Ψ_C距离廓线的平滑程度达到了94%～97%[平滑了超出±1.5°Gate^(-1)(Gate表示雷达距离库)的波动,对±1.5°Gate^(-1)内波动保留];(2)估算的K_(DP)整体在±5°km^(-1)边界阈值内,避免了探测误差零值、环境噪声和δ对K_(DP)估算产生的误差影响,K_(DP)对较强降水指示明显(在回波强度30 dBZ≤Z_H<37 dBZ的层积云降水中K_(DP)普遍大于0.25°km^(-1),峰值可达到4.3°km^(-1);在回波强度30 dBZ≤Z_H<50 dBZ的积雨云降水中K_(DP)普遍大于0.1°km^(-1),峰值可达到1.95°km^(-1))。本文工作对于降水估测和水成物粒子识别有着改善效果,这对雷暴天气预警预报具备重要意义。 展开更多
关键词 共极化差分相移 滤波 x波段双线偏振多普勒雷达
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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：23
16
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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台风山竹(1822)龙卷的双极化相控阵雷达特征 被引量：39
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作者 傅佩玲 胡东明 +2 位作者 黄浩 张羽 田聪聪 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期706-718,共13页
2018年9月17日台风山竹(1822)外围螺旋雨带中发生EF2级龙卷。在高湿度、高不稳定、强垂直风切变的环流背景下,龙卷在台风外围雨带上微型超级单体右后侧钩状回波顶端的弱回波区中发展起来。具有高时空分辨率的广州X波段双极化相控阵雷达... 2018年9月17日台风山竹(1822)外围螺旋雨带中发生EF2级龙卷。在高湿度、高不稳定、强垂直风切变的环流背景下,龙卷在台风外围雨带上微型超级单体右后侧钩状回波顶端的弱回波区中发展起来。具有高时空分辨率的广州X波段双极化相控阵雷达,不仅观测到超级单体的发展过程,还呈现出龙卷涡旋演变特征:单体风暴尾端在右后方入流加强作用下,逐渐形成钩状回波形态,此时对流层中低层2~3km高度附近的中气旋强度率先达到最大,随着旋转强度进一步加强和旋转中心高度逐步下降,低层强旋转特征越来越明显,当低层旋转速度达到峰值(超过21m·s^-1),旋转直径收缩到1km范围,地面出现EF2级以上龙卷,旋转速度对区域出现清晰的弱回波龙卷眼区特征。X波段双极化相控阵雷达在龙卷观测中优势显著,弥补了多普勒天气雷达观测的不足。 展开更多
关键词 x波段双极化相控阵雷达 台风山竹龙卷 龙卷涡旋特征 旋转直径 龙卷弱回波眼区
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X波段相控阵天气雷达对流过程观测外场试验及初步结果分析 被引量：37
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作者 刘黎平 吴林林 +4 位作者 吴翀 汪旭东 陈晓辉 曹俊武 庄薇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第6期1079-1094,共16页
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室与安徽四创电子股份有限公司联合研发了专门用于快速观测对流过程、具有多波束观测能力的X波段相控阵天气雷达（XPAR）,并利用该雷达与C波段双线偏振雷达（CPOL）于2013年4~6月在广东省江门市... 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室与安徽四创电子股份有限公司联合研发了专门用于快速观测对流过程、具有多波束观测能力的X波段相控阵天气雷达（XPAR）,并利用该雷达与C波段双线偏振雷达（CPOL）于2013年4~6月在广东省江门市鹤山站进行了对比观测试验,以检验该雷达观测模式及其对快速变化的对流云演变过程的观测能力,为进一步改进雷达观测模式提供依据。本文首先介绍了XPAR的主要技术指标和观测模式,利用实测数据对比分析了三种观测模式观测的回波结构、灵敏度,并与C波段双线偏振雷达数据进行了对比,详细分析了2013年5月30日一次中尺度线状对流系统后部的单体的发展和消亡过程,讨论了XPAR分钟级数据在分析对流过程演变中的作用。结果表明：（1）XPAR三种观测模式获取的降水回波结构合理,实现了在1 min内完成一个高空间分辨率的体扫的探测功能,数据的时空分辨率远远高于现有的机械扫描雷达;（2）XPAR的精细观测模式数据揭示了单体触发、发展和演变过程,清晰给出了两次径向辐合发展过程及其与回波发展的关系,给出了新一代天气雷达和C波段双线偏振雷达不能提供的新的事实;（3）XPAR分钟级数据对进一步认识对流单体内部γ中尺度及其更小尺度系统的发展和演变有非常大的帮助。 展开更多
关键词 x波段相控阵天气雷达 观测模式检验 对流单体精细结构
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X波段双线偏振气象雷达反射率的衰减订正 被引量：36
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作者 毕永恒 刘锦丽 +3 位作者 段树 吕达仁 苏德斌 陈羿辰 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第3期495-506,共12页
X波段天气雷达的强衰减是影响其探测精度与应用推广的主要问题。本文旨在寻求适用于降水过程中对X波段双偏振雷达进行衰减订正的一种方法。在订正前先对雷达数据进行了质量控制和预处理;在分析了国内外已有订正方法的基础上,选择并改进... X波段天气雷达的强衰减是影响其探测精度与应用推广的主要问题。本文旨在寻求适用于降水过程中对X波段双偏振雷达进行衰减订正的一种方法。在订正前先对雷达数据进行了质量控制和预处理;在分析了国内外已有订正方法的基础上,选择并改进了自适应约束算法作为雷达反射率进行衰减订正的方法;最后进行方法的效果验证。既对衰减订正前后反射率与同时段S波段雷达反射率作对比,又对偏振参数KDP～ZH、AH～ZH之间关系的变化进行分析,不仅如此,还直接与地面降水实况作比较等。分析表明,对X波段双线偏振雷达进行反射率衰减订正后的效果显著优于订正前,特别是,当存在较大范围(含对流型)降雨时,采用此种订正方法可以明显提高降水的估测精度。 展开更多
关键词 x波段双线偏振雷达 衰减订正 自适应约束算法
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基于X波段双线偏振天气雷达的雷暴云粒子识别 被引量：36
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作者 郭凤霞 马学谦 +1 位作者 王涛 陈聪 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1231-1244,共14页
为了进一步认识雷暴云中影响起电的主要水成物类型,联合714XDP天气雷达观测到的偏振参量(Z_H、Z_(DR)、K_(DP)和p_(HV)),在利用模糊逻辑方法的基础上引入温度(T),对中国西北地区夏季雷暴云中的水成物类型进行识别,将水成物分为11种。参... 为了进一步认识雷暴云中影响起电的主要水成物类型,联合714XDP天气雷达观测到的偏振参量(Z_H、Z_(DR)、K_(DP)和p_(HV)),在利用模糊逻辑方法的基础上引入温度(T),对中国西北地区夏季雷暴云中的水成物类型进行识别,将水成物分为11种。参考S和C波段及少量的X波段偏振雷达的粒子识别研究,得到11种粒子对应的各偏振参量阈值。分析了2007年7月24日的一次观测过程几个时刻的偏振参量、地面电场、放电频数及识别结果,并与利用三维雷暴云动力电耦合数值模式模拟出来的粒子分布结果做了对比。结果表明,选取的偏振参量阈值基本合理,采用的模糊逻辑方法能有效、合理地识别出雷暴云内水成物的相态和分布,而且利用K_(DP)可以大致判断云内电荷区。 展开更多
关键词 x 波段双线偏振雷达 雷暴云 粒子识别 模糊逻辑法
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