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题名基于新型观测算子的双偏振雷达雨滴谱变分反演
被引量：2
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作者
陈垚
寇蕾蕾
蒋银丰
杨春生
林正健
楚志刚
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机构
南京信息工程大学大气物理学院
福建省平潭综合实验区气象局
南京信息工程大学气象灾害预警与评估协同创新中心
平潭海洋气象野外科学观测研究站
福建省灾害天气重点实验室
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出处
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2022年第6期854-869,共16页
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基金
国家自然科学基金面上基金(41975027)
国家重点研发计划重点专项(2017YFC1501401)共同资助。
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文摘
提出一种基于变分理论的双偏振多普勒天气雷达反演雨滴谱方法,最优反演雨滴谱的同时可实现衰减订正。反演过程中使用一种新型观测算子,利用滴谱仪实测数据计算状态变量和双偏振参量,使观测算子更能代表本地降水特性。将新型观测算子、误差协方差矩阵和状态变量的先验估计用于代价函数中,基于高斯-牛顿迭代方法求解代价函数得到最优雨滴谱。利用理想模拟试验和南京信息工程大学C波段双偏振多普勒天气雷达实测个例对算法进行验证和评估。结果表明:算法反演得到的状态变量(液态水含量LWC和质量权重平均直径Dm)与滴谱仪数据计算结果的相关系数达到了0.96和0.80,相对偏差为25.19%和10.63%,均方根误差比常规反演结果改善了50%左右,比基于模拟观测算子的变分反演结果改善了30%左右,最优反演雨滴谱得到的降雨率R和雨量计数据相关系数达到0.89,相对偏差为14.78%。
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关键词
变分反演
观测算子
双偏振多普勒天气雷达
雨滴谱反演
衰减订正
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Keywords
variational retrieval
observation operator
dual-polarimetric Doppler weather radar
DSD retrieval
attenuation correction
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分类号
P406
[天文地球—大气科学及气象学]
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