青藏高原东南部一次典型降水性层状云的水凝物分类和过冷液态水含量分布特征

1

作者 谭杰 付丹红 +2 位作者 郭学良 樊昌元 苏德斌 《大气科学》 北大核心 2025年第4期1080-1097,共18页

云中水凝物和过冷液态水含量分布特征对于揭示云和降水形成的微物理机制,以及构建和验证数值模式云物理参数化方案均具有关键作用。依托第二次青藏高原综合科学考察研究项目,在林芝地区通过Ka波段云雷达获取的观测数据,在进行质量控制... 云中水凝物和过冷液态水含量分布特征对于揭示云和降水形成的微物理机制,以及构建和验证数值模式云物理参数化方案均具有关键作用。依托第二次青藏高原综合科学考察研究项目,在林芝地区通过Ka波段云雷达获取的观测数据,在进行质量控制的基础上,研究了2019年9月16~17日一次典型降水性层状云的水凝物分类和过冷液态水含量时空分布特征。研究结果表明,基于“k-邻域频数法”的数据去噪率达到1.5%~5.0%,补值率达到3.5%~7.0%。使用“逐库订正法”对雷达衰减订正前后的差值为0~5 dBZ。研究发现,该地区典型的层状云降水形成机制具有独特性,是由大尺度环流抬升形成的中高层云和地形抬升形成的低云上下耦合、合并后产生。在初始形成阶段,云顶海拔高度达到12 km,上下层云明显分离,无融化层亮带形成。云内水凝物分布比较均匀,中高层冷云区主要由冰晶、雪组成,存在较高过冷云水含量。在成熟阶段,上下层云实现合并,降水形成,云顶高度下降到10 km左右。云内不均匀性显著增加,形成了明显的融化层亮带和弱对流泡。云内以冰雪粒子为主,对流泡区也存在少量霰粒子,过冷云水主要分布在对流泡区,最大可达到0.5~0.6gm^(-3)。在衰减阶段,大尺度天气系统过境后造成高层冷云快速减弱,以低层地形云产生的弱暖性降水为主,融化层亮带消失,融化层以上存在很浅薄的冰雪层。 展开更多

关键词 Ka云雷达 降水性层状云 水凝物分类 液态水含量 青藏高原东南部

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于X波段双偏振雷达观测的北京地区一次中尺度对流系统微物理特征

2

作者 李双旭 陈羿辰 +3 位作者 高婕 任阳泽 王震 薛惠文 《北京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期369-378,共10页

利用北京房山X波段双偏振雷达观测资料和北京市观象台探空资料,对2018年7月16日发生在北京地区冷锋云系的中尺度对流系统(MCS)进行水成物种类识别和微物理特征分析,得到如下结果。1)0℃层以上的冰相水成物种类在这次MCS的不同阶段和不... 利用北京房山X波段双偏振雷达观测资料和北京市观象台探空资料,对2018年7月16日发生在北京地区冷锋云系的中尺度对流系统(MCS)进行水成物种类识别和微物理特征分析,得到如下结果。1)0℃层以上的冰相水成物种类在这次MCS的不同阶段和不同区域存在差异。从发展到成熟再到消散阶段,组合反射率大于40dBZ的区域主要水成物是霰和雪,冰晶的比例较低,组合反射率在20~40dBZ之间的区域主要水成物是霰、雪和冰晶,这两个区域内霰的比例均随时间逐渐减少,雪和冰晶的比例随时间逐渐增加。组合反射率小于20dBZ的区域霰的比例非常低,主要水成物是雪和冰晶,雪的比例随时间逐渐减少,冰晶的比例随时间逐渐增加。2)本次MCS中,20~40dBZ回波区域的面积对降水面积起主导作用。3)在对流刚发生时,卫星亮温观测对降水有较好的监测作用。应用X波段双偏振雷达资料分析MCS微物理特征有利于理解系统发生的微物理过程,可为微物理参数化方案的修正提供有益的参考。 展开更多

关键词 X波段雷达 中尺度对流系统(MCS) 冰相水成物种类

在线阅读 下载PDF 职称材料

双偏振雷达对一次水凝物相态演变过程的分析 被引量：48

3

作者 程周杰 刘宪勋 朱亚平 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期594-601,共8页

联合利用3 GHz双偏振雷达RHI探测数据和温度廓线数据,建立了云粒子相态反演的模糊逻辑算法,算法采用Beta型成员函数,成员变量包括:水平反射率因子、线性退偏比、差分反射率及温度0℃,-40℃对应高度,反演出的相态包括毛毛雨、雨、低密度... 联合利用3 GHz双偏振雷达RHI探测数据和温度廓线数据,建立了云粒子相态反演的模糊逻辑算法,算法采用Beta型成员函数,成员变量包括:水平反射率因子、线性退偏比、差分反射率及温度0℃,-40℃对应高度,反演出的相态包括毛毛雨、雨、低密度干冰晶、高密度干冰晶、湿冰晶、干霰、湿霰、小冰雹、大冰雹、雨夹雪和液态云滴等11种,并利用雷达的连续探测数据对一次层状云降水过程中水凝物相态的演变情况进行了分析,得到如下结果:初始阶段层状云相态呈现分层结构,从上至下依次为高密度干冰晶、湿冰晶和液态云滴;初始阶段云体中的回波大值区核心区域为大的冰相粒子,其余部分为液态粒子;在初始到成熟阶段演变中,回波大值区上部液态粒子逐步向冰相转化;消散阶段云中零度层亮带逐步消失,零度层以上云粒子结构呈现高密度干冰晶包裹湿冰晶的情况。 展开更多

关键词 双偏振雷达 模糊逻辑 水凝物相态反演 层状云降水过程 水凝物相态演变

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用极化雷达分析层状云中水凝物粒子性状分布 被引量：29

4

作者 何宇翔 肖辉 吕达仁 《大气科学》 CSCD 北大核心 2010年第1期23-34,共12页

使用中国科学院大气物理研究所的X波段双线极化雷达系统探测资料,讨论了双极化雷达各种观测参量所反映的水凝物粒子的物理本质。提出了对存在融化层的层状云使用雷达探测变量确定零度层高度以及结合地面温度反演温度廓线的方法。在存在... 使用中国科学院大气物理研究所的X波段双线极化雷达系统探测资料,讨论了双极化雷达各种观测参量所反映的水凝物粒子的物理本质。提出了对存在融化层的层状云使用雷达探测变量确定零度层高度以及结合地面温度反演温度廓线的方法。在存在融化层的层状云中,对雷达探测资料在层状云降水期间的RHI资料进行分层统计,结合国际上已有的研究结果,获得了几种主要水凝物粒子的极化雷达参数(即反射率、差分反射率、单位差分传播相移、相关系数)范围;在此基础上使用模糊逻辑方法,对水凝物粒子进行分类,分类结果反映了层状云的相态结构分布特点。最后,根据两个实例,使用反射率、差分反射率衰减订正后的数据,结合层状云的基本特点,分析了层状云的垂直结构和粒子的相态结构以及层状云中可能的降水机制,并使用反演的粒子分布结构代替雷达反射率因子结构对降水微物理过程进行了讨论,结果验证了顾震潮(1980)在20世纪60年代提出的层状云降水的三层概念模型。本文结果为使用双极化雷达研究云降水机制提供了方法,表明双极化雷达在云降水物理的研究中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 极化雷达 模糊逻辑 相态识别 降水性层状云

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

5

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

平凉一次雷暴云内的降水粒子分布及其电学特征的探讨 被引量：17

6

作者 张廷龙 杨静 +2 位作者 楚荣忠 赵果 张彤 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第4期1091-1099,共9页

利用X波段多普勒双偏振雷达在甘肃平凉地区获取的一次雷暴过程资料,采用模糊逻辑判断法详细分析了该过程云内降水粒子的时空演变特征,同时结合该地区雷暴的电学特征,探讨了雷暴云电荷结构与云内降水粒子之间的关系。结果表明,在雷暴发... 利用X波段多普勒双偏振雷达在甘肃平凉地区获取的一次雷暴过程资料,采用模糊逻辑判断法详细分析了该过程云内降水粒子的时空演变特征,同时结合该地区雷暴的电学特征,探讨了雷暴云电荷结构与云内降水粒子之间的关系。结果表明,在雷暴发展的不同阶段,各种降水粒子的数量存在较大的差异,霰粒子和干雪的演变特征与雷暴的发展、成熟到减弱过程对应比较一致。结合地面电场和雷达推断,冰相粒子特别是霰粒子和冰晶粒子与雷暴云的起电存在密切的关系。从各种粒子的垂直分布特征来看,中国内陆高原雷暴云下部正电荷区的强弱最有可能由霰粒子的多少来决定;同时利用霰粒-冰晶起电机制可以较好地解释雷暴云内三极性电荷结构的形成。 展开更多

关键词 雷暴云 模糊逻辑判断法 电荷结构 霰粒-冰晶起电机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

X波段双偏振雷达水凝物粒子相态识别应用研究 被引量：40

7

作者 冯亮 肖辉 孙跃 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期366-386,共21页

对云中水凝物粒子分类识别是双偏振雷达的主要应用之一。本文利用IAP-714XDP-A X波段双偏振雷达观测数据,在对其进行质量控制的基础上,利用滑动自适应订正算法对雷达反射率及差分反射率进行衰减订正,进而采用纹理参数SD(ZH)和SD(φDP)... 对云中水凝物粒子分类识别是双偏振雷达的主要应用之一。本文利用IAP-714XDP-A X波段双偏振雷达观测数据,在对其进行质量控制的基础上,利用滑动自适应订正算法对雷达反射率及差分反射率进行衰减订正,进而采用纹理参数SD(ZH)和SD(φDP)区分气象回波与非气象回波,最后建立基于X波段双偏振雷达偏振参量(ZH、ZDR、KDP、ρHV)、环境温度T和纹理参数(SD(ZH)、SD(φDP))的模糊逻辑水凝物粒子分类识别算法。本文通过对2016年8月7日一次低仰角的观测,检验了纹理参数SD(ZH)和SD(φDP)对气象回波和非气象回波的识别效果,结果表明:SD(ZH)与SD(φDP)两者结合可有效区分气象回波和非气象回波;用2015年8月7日北京一次较大范围的降雹个例,对建立的模糊逻辑水凝物粒子分类识别算法进行效果验证,识别降雹落点与地面观测降雹落点一致,表明各种水凝物粒子对应偏振参量取值范围合理;对2016年9月14日一次处于不同发展阶段的多单体对流云进行水凝物粒子分类识别,结果显示处于发展阶段对流云中存在过冷水柱,其形成的微物理过程是对流云中强烈的上升气流将暖层的水滴抬升到0°C层之上形成过冷云雨水,进而冻结形成雹胚并发展成为冰雹。 展开更多

关键词 X波段双偏振雷达 数据质量控制 衰减订正 粒子识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

X波段双偏振雷达相态识别与拼图的关键技术 被引量：28

8

作者 吴翀 刘黎平 +2 位作者 仰美霖 马建立 李娟 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期200-216,共17页

X波段双偏振雷达具有时空分辨率高、易于布网的特点,但散射特性差异和衰减影响使现有S波段雷达的相态识别和拼图算法不适用于X波段双偏振雷达。该文针对X波段相态识别及拼图产品的关键技术开展研究,提出基于准垂直剖面的融化层识别方法... X波段双偏振雷达具有时空分辨率高、易于布网的特点,但散射特性差异和衰减影响使现有S波段雷达的相态识别和拼图算法不适用于X波段双偏振雷达。该文针对X波段相态识别及拼图产品的关键技术开展研究,提出基于准垂直剖面的融化层识别方法、基于数据质量的置信度阈值调整方法、基于统计的隶属函数参数改进方法和基于衰减程度的拼图融合方法。通过对比改进后可有效提升水凝物相态识别结果的可靠性和多雷达拼图结果的合理性。在2016年汛期北京典型个例中,融合后的X波段雷达网与当地S波段业务雷达相比能够提供更精细的回波结构和水凝物相态分布,有效缓解S波段雷达在近处探测能力降低的问题,识别的降雹区与地面观测相符。 展开更多

关键词 X波段双偏振雷达 水凝物相态识别 雷达拼图

在线阅读 下载PDF 职称材料

车载X波段双线偏振多普勒天气雷达及其数据处理系统 被引量：14

9

作者 陈晓辉 曹俊武 +2 位作者 胡志群 肖艳娇 汪旭东 《气象》 CSCD 北大核心 2010年第8期116-125,共10页

文章介绍了车载X波段双线偏振多普勒天气雷达及其数据处理系统,并对其资料质量和应用问题进行了分析和讨论。该雷达采用的单发双收的工作机制,实现对Z_H、Z_(DR)、Φ_(DP)、K_(DP)、ρ_(HV)(0)以及L_(DR)等参数的探测。这些信息反映了... 文章介绍了车载X波段双线偏振多普勒天气雷达及其数据处理系统,并对其资料质量和应用问题进行了分析和讨论。该雷达采用的单发双收的工作机制,实现对Z_H、Z_(DR)、Φ_(DP)、K_(DP)、ρ_(HV)(0)以及L_(DR)等参数的探测。这些信息反映了云和降水粒子的范围、大小和运动变化等特征,是研究云和降水特别是灾害性天气的形成机制及其物理过程变化的有效工具。基于该雷达的数据处理系统是在利用这些测量参数的基础上,可以实现降水处理和降水粒子相态识别功能,为用户提供有效的气象服务。 展开更多

关键词 车载X波段双线偏振多普勒天气雷达 数据处理系统 降水估测 相态识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

北京地区强冰雹风暴的双偏振特征观测分析 被引量：8

10

作者 陈程 肖辉 +2 位作者 冯亮 李宗飞 周筠珺 《安徽农业科学》 CAS 2014年第22期7511-7515,7536,共6页

针对2008年6月23日北京地区出现的冰雹天气过程,结合再分析资料(NECP)分析此次降水天气过程的天气背景,利用中国科学院大气物理研究所车载X波段双偏振天气雷达的差分相位移ΦDP、差分反射率ZDR、相关系数ρhV等偏振参量的图像和数值分... 针对2008年6月23日北京地区出现的冰雹天气过程,结合再分析资料(NECP)分析此次降水天气过程的天气背景,利用中国科学院大气物理研究所车载X波段双偏振天气雷达的差分相位移ΦDP、差分反射率ZDR、相关系数ρhV等偏振参量的图像和数值分布数据,得到此次强冰雹云的偏振参量结构和演变特征;然后利用模糊逻辑算法对强冰雹云粒子进行相态识别,结果与分析一致,表明双偏振雷达在强对流风暴云和降水微物理结构分析中具有重要作用。 展开更多

关键词 冰雹云 双偏振雷达 偏振参量 相态识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

多波段双偏振天气雷达识别降水类型的模拟研究 被引量：9

11

作者 杨通晓 袁招洪 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第1期241-255,共15页

采用T矩阵法,通过建立降水粒子雷达探测模型,模拟不同相态单个粒子以及粒子群在入射波的波长、入射仰角,降水粒子类型、大小、形状、粒子谱分布以及下落过程中粒子的取向等不同条件下,雷达反射率因子Z、差分反射率因子ZDR、比差分相移KD... 采用T矩阵法,通过建立降水粒子雷达探测模型,模拟不同相态单个粒子以及粒子群在入射波的波长、入射仰角,降水粒子类型、大小、形状、粒子谱分布以及下落过程中粒子的取向等不同条件下,雷达反射率因子Z、差分反射率因子ZDR、比差分相移KDP和零延迟相关系数CC等偏振参量特征,探讨利用多波长偏振雷达联合观测手段识别降水类型的方法,研究表明可用冰雹指数ZHH,S-ZHH,X、各偏振参量的取值范围及其在不同波长下的对比差异来识别降水粒子类型,为提高雷达对强对流天气下降水类型的识别能力,反演强对流系统降水相态的三维精细结构提供了有效的方法。 展开更多

关键词 双线偏振雷达 偏振参量 相态识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于离散属性BNT的双偏振气象雷达降水粒子分类方法 被引量：4

12

作者 李海 尚金雷 +2 位作者 孙婷逸 冯青 庄子波 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期619-624,共6页

针对传统降水粒子分类算法存在的过度依赖专家经验和模型预设误差问题,本文提出了一种基于离散属性贝叶斯网络(Bayesian NeTwork,BNT)的双偏振气象雷达降水粒子分类(Hydrometeor Classification,HC)方法.首先对双偏振气象雷达获取的偏... 针对传统降水粒子分类算法存在的过度依赖专家经验和模型预设误差问题,本文提出了一种基于离散属性贝叶斯网络(Bayesian NeTwork,BNT)的双偏振气象雷达降水粒子分类(Hydrometeor Classification,HC)方法.首先对双偏振气象雷达获取的偏振参量取值进行离散化处理生成离散化标准,并根据离散化标准制作训练数据集合;然后使用训练数据集合对贝叶斯网络进行结构学习学得贝叶斯网络结构,以及参数学习学得与贝叶斯网络结构匹配的条件概率表;最后加入附加信息计算出每种降水粒子类先验概率,与贝叶斯网络结构和条件概率表共同组成贝叶斯网络分类器.训练好的贝叶斯网络分类器根据最大后验概率准则完成对测试数据的降水粒子分类,与模糊逻辑算法对比评价结果.实验证明:该方法能有效区分不同的降水粒子得到准确的降水粒子分类结果. 展开更多

关键词 双偏振雷达 降水粒子分类 贝叶斯网络 贝叶斯分类 不确定知识 离散化 BNT

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于模糊神经网络–模糊C均值聚类的双偏振气象雷达降水粒子分类方法 被引量：11

13

作者 李海 任嘉伟 尚金雷 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期809-815,共7页

对于地杂波存在情况下的降水粒子分类问题,传统方法在不同的天气及环境条件下会产生较大分类误差。该文提出一种基于模糊神经网络(FNN)-模糊C均值聚类(FCM)算法的双偏振气象雷达降水粒子分类方法。该方法首先利用双偏振气象雷达在晴空... 对于地杂波存在情况下的降水粒子分类问题,传统方法在不同的天气及环境条件下会产生较大分类误差。该文提出一种基于模糊神经网络(FNN)-模糊C均值聚类(FCM)算法的双偏振气象雷达降水粒子分类方法。该方法首先利用双偏振气象雷达在晴空模式下接收的地杂波数据训练FNN,自适应地计算地杂波各偏振参量隶属函数的参数,然后利用训练得到的地杂波隶属函数对降水模式下的地杂波进行抑制,最后采用模糊C均值聚类算法对地杂波抑制后的回波进行降水粒子分类。对实测数据的处理结果表明,该方法能够有效地抑制地杂波并获得较为精细的降水粒子分类结果。 展开更多

关键词 双偏振气象雷达 降水粒子分类 地杂波 模糊神经网络 模糊C均值聚类

在线阅读 下载PDF 职称材料

MC-DTSVMs的双偏振气象雷达降水粒子分类方法 被引量：1

14

作者 李海 尚金雷 +2 位作者 孙婷逸 冯青 庄子波 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期132-140,共9页

为解决双偏振气象雷达偏振参量数据随机缺失情况下的降水粒子分类问题,提出一种矩阵填充-决策树支持向量机多分类器的双偏振气象雷达降水粒子联合分类方法。首先,根据矩阵填充算法对存在随机缺失的偏振参量数据进行重构;然后,利用训练... 为解决双偏振气象雷达偏振参量数据随机缺失情况下的降水粒子分类问题,提出一种矩阵填充-决策树支持向量机多分类器的双偏振气象雷达降水粒子联合分类方法。首先,根据矩阵填充算法对存在随机缺失的偏振参量数据进行重构;然后,利用训练数据对决策树支持向量机多分类器进行学习;最后,使用学习好的决策树支持向量机多分类器实现对重构数据的降水粒子分类。通过对实测数据的处理及结果分析,证明了该方法能够有效地解决偏振参量数据随机缺失情况下的降水粒子分类问题。 展开更多

关键词 双偏振气象雷达 降水粒子分类 矩阵填充 支持向量机 随机缺失

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于修正小波变换插值-TAN的雷达降水粒子分类 被引量：2

15

作者 李海 白锦 +1 位作者 孙研 任嘉伟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1527-1535,共9页

对于双偏振天气雷达在获取数据分辨率较低情况下的降水粒子分类问题,提出一种双偏振体制天气雷达下基于修正小波变换插值树扩展朴素贝叶斯(tree augmented naive Bayesian,TAN)的降水粒子分类方法。首先,需要在原雷达偏振参量数据分辨... 对于双偏振天气雷达在获取数据分辨率较低情况下的降水粒子分类问题,提出一种双偏振体制天气雷达下基于修正小波变换插值树扩展朴素贝叶斯(tree augmented naive Bayesian,TAN)的降水粒子分类方法。首先,需要在原雷达偏振参量数据分辨率比较低的情况下进行修正小波变换插值处理,以获得较高分辨率的雷达偏振参量数据。然后,基于互信息理论利用离散化的高分辨率偏振参量数据进行TAN网络结构和参数训练,得到可用于降水粒子分类的TAN网络。最后,将高分辨率的雷达偏振参量数据带入到最终获得的TAN网络中以实现降水粒子分类。对实测数据的处理结果表明,对于低分辨率雷达偏振参量数据,所提方法可以取得较好的降水粒子分类结果。 展开更多

关键词 双偏振气象雷达 降水粒子分类 修正小波变换插值 树扩展朴素贝叶斯

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ECOC平衡随机森林的雷达降水粒子分类 被引量：2

16

作者 李海 田众 钱君 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1599-1606,共8页

针对数据不平衡情况下的降水粒子分类问题,提出了一种基于纠错输出码(error correcting output code,ECOC)平衡随机森林的双偏振气象雷达降水粒子分类方法。首先,将多类别降水粒子数据集编码为多个二分类数据集;然后,对二分类数据集进... 针对数据不平衡情况下的降水粒子分类问题,提出了一种基于纠错输出码(error correcting output code,ECOC)平衡随机森林的双偏振气象雷达降水粒子分类方法。首先,将多类别降水粒子数据集编码为多个二分类数据集;然后,对二分类数据集进行有放回的平衡重采样,构建多棵分类回归树;最后,利用所有的分类回归树联合进行降水粒子分类。对实测数据的处理结果表明,所提方法能够在保证总体准确率较高的情况下,大幅提高少数类的分类效果。 展开更多

关键词 双偏振气象雷达 降水粒子分类 数据不平衡 纠错输出码 平衡随机森林

在线阅读 下载PDF 职称材料

双偏振相控阵雷达误差评估与相态识别方法 被引量：20

17

作者 李哲 吴翀 +2 位作者 刘黎平 宗蓉 罗鸣 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期16-28,共13页

选取2020年3—9月深圳求雨坛的X波段双偏振相控阵雷达探测数据,与同位置的S波段双偏振雷达进行对比。通过一定限制条件定量分析引入误差的原因,发现反射率因子Z_(H)和差分反射率Z_(DR)的标定误差和随机误差较大,其中Z_(H)误差变化范围为... 选取2020年3—9月深圳求雨坛的X波段双偏振相控阵雷达探测数据,与同位置的S波段双偏振雷达进行对比。通过一定限制条件定量分析引入误差的原因,发现反射率因子Z_(H)和差分反射率Z_(DR)的标定误差和随机误差较大,其中Z_(H)误差变化范围为-0.5~4.5 dB,Z_(DR)误差变化范围为-0.7~0.2 dB。在上述较大误差影响下,传统模糊逻辑相态识别方法的水凝物相态识别结果不可靠,因此根据不同相态的雷达参量特征范围以及融化层高度建立基本结构为二叉树的决策树相态识别方法。针对上述方法的实际应用效果,分别从水凝物相态识别结果对误差的敏感性和空间分布的合理性进行评估,结果表明:决策树相态识别方法的水凝物相态识别结果稳定性高于模糊逻辑相态识别方法,且在对流云中的水凝物相态分布更加合理,能够发挥X波段双偏振相控阵雷达在研究云内水凝物相态演变的优势。 展开更多

关键词 双偏振相控阵雷达 误差分析 水凝物相态识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

双偏振雷达和双频测雨雷达反射率因子对比 被引量：8

18

作者 蒋银丰 寇蕾蕾 +3 位作者 陈爱军 王振会 楚志刚 胡汉峰 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期608-619,共12页

为了研究星载测雨雷达和地基雷达探测数据存在差异的本质原因,将GPM(Global Precipitation Measurement Mission)星载双频测雨雷达(dual-frequency precipitation radar,DPR)和南京信息工程大学C波段双偏振雷达(CDP)的反射率因子进行时... 为了研究星载测雨雷达和地基雷达探测数据存在差异的本质原因,将GPM(Global Precipitation Measurement Mission)星载双频测雨雷达(dual-frequency precipitation radar,DPR)和南京信息工程大学C波段双偏振雷达(CDP)的反射率因子进行时空匹配,并基于水凝物分类定量分析两者探测的相似性和差异性。结果表明:GPM DPR与CDP探测的反射率因子整体一致性较好,经过衰减订正和波段修正,两者的相关系数约为0.86,达到0.001显著性水平,均方根误差约为3.33 dB。基于T-矩阵法拟合C和Ku波段探测不同水凝物等效反射率因子的波段修正公式,在衰减订正基础上针对不同水凝物类型的回波进行波段修正,二者探测湿雪、霰、大滴和中雨回波的相关性较好;受干雪几何形状影响,探测干雪回波的相关性较低;探测大雨和冰晶回波的相关性较差。DPR中NS和HS模式探测存在差异,DPR NS模式对强回波敏感,而DPR HS模式对弱回波敏感。 展开更多

关键词 GPM星载双频测雨雷达 时空匹配 水凝物分类 波段修正 反射率因子差异

在线阅读 下载PDF 职称材料

双偏振雷达水凝物相态识别算法的参数改进 被引量：28

19

作者 徐舒扬 吴翀 刘黎平 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期350-360,共11页

双偏振雷达的水凝物相态识别算法基于模糊逻辑方法建立,针对方法的可靠性和稳定性问题,利用2016-2017年暖季广州S波段双偏振雷达数据,从3个方面找出影响识别效果的关键因素并改进。使用模糊逻辑的累加值为检验依据,找出不合理的模糊规则... 双偏振雷达的水凝物相态识别算法基于模糊逻辑方法建立,针对方法的可靠性和稳定性问题,利用2016-2017年暖季广州S波段双偏振雷达数据,从3个方面找出影响识别效果的关键因素并改进。使用模糊逻辑的累加值为检验依据,找出不合理的模糊规则,通过相态特征统计和权重矩阵修改加以改进。使用误差敏感性检验法系统,评估误差对识别效果的影响,发现反射率因子的误差在-0.5^+0.5 dBZ、差分反射率因子的误差在-0.1^+0.1 dB、雷达相关系数的误差在0~0.02、差分相移率的误差在-0.3^+0.9 dB的范围内,识别结果稳定性较好。此外,相态时空分布统计中发现底层冰雹面积异常增加,通过空间一致性检验可订正异常结果。 展开更多

关键词 模糊逻辑 粒子相态识别 双偏振雷达

在线阅读 下载PDF 职称材料

双偏振雷达在江苏“7.6”降雹过程中的应用分析 被引量：25

20

作者 曹舒娅 孙伟 +2 位作者 韦芬芬 沈沛丰 何琰 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期549-557,共9页

针对2019年7月6日发生在江苏徐州、宿迁、淮安、南京以及常州一线的一次大范围冰雹天气过程,利用再分析资料分析天气背景、不稳定机制和抬升条件。通过徐州和南京S波段双偏振雷达偏振参量及宿迁和淮安的双多普勒天气雷达风场反演技术对... 针对2019年7月6日发生在江苏徐州、宿迁、淮安、南京以及常州一线的一次大范围冰雹天气过程,利用再分析资料分析天气背景、不稳定机制和抬升条件。通过徐州和南京S波段双偏振雷达偏振参量及宿迁和淮安的双多普勒天气雷达风场反演技术对冰雹云的热动力结构和微物理特征开展了详细的分析。结果表明:此次大范围冰雹天气发生在高空冷涡南落、横槽南摆,低层暖湿气流北抬,上下层强烈不稳定的环流背景下,地面低压缓慢东移南压,提供了辐合抬升条件。此次降雹天气过程中,雷达回波图上显示有典型的冰雹云特征——三体散射长钉、回波穹隆结构、强度超过50 dBZ,中层径向辐合,风暴顶辐散等特征。双偏振雷达各偏振参量也表现出冰雹云的特点,出现冰雹的地区展现水平反射率因子Z_(H)大、差分反射率因子Z_(DR)小、相关系数CC小的特征,Z_(DR)值为-1.0~0.5 dB,CC值小于0.85;超级单体在近地层还出现表征入流区的CC谷、Z_(DR)柱、差分相移率K DP柱等特征。Z_(DR)柱、K DP柱和CC谷等双偏振参量特征在强对流短时临近预报和冰雹识别方面具有很强的应用潜力。双雷达风场反演表明此次过程降雹集中时段,冰雹云的穹隆空间结构,降雹时刻存在的明显下沉气流。 展开更多

关键词 双偏振雷达 冰雹 风场反演 粒子相态 雷达参量

在线阅读 下载PDF 职称材料