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地杂波反射率因子的天气雷达在线标校方法
1
作者
雷永恒
王黎明
+3 位作者
杨亭
傅一原
刘宜萱
叶飞
《电子测量与仪器学报》
北大核心
2025年第5期217-226,共10页
提出了一种改进的基于地杂波反射率因子天气雷达在线标校方法,旨在及时发现并纠正由于雷达硬件故障或性能退化导致的反射率因子测量误差偏移,提高降水定量估测的准确性。利用Gabella天气雷达杂波识别算法,对未滤波的反射率因子数据进行...
提出了一种改进的基于地杂波反射率因子天气雷达在线标校方法,旨在及时发现并纠正由于雷达硬件故障或性能退化导致的反射率因子测量误差偏移,提高降水定量估测的准确性。利用Gabella天气雷达杂波识别算法,对未滤波的反射率因子数据进行地杂波标记,在此基础上,通过重新采样获得固定维度的地杂波数据矩阵,统计地杂波的出现频次,计算地杂波数据的累计概率密度函数,并选取其95%分布对应的反射率因子值作为监测值,以识别稳定的地杂波数据;再利用金属球标校方法得到地杂波反射率因子的基值,最终通过监测值与基值的差值计算雷达的相对校准值。并进行了地杂波数据选取范围、去距离订正以及大范围降水条件下的敏感性试验,优化了筛选阈值,显著提高了雷达系统偏差在线标校的灵敏度和可靠性。长沙莲花山CINRAD/SA-D型天气雷达的试验结果表明,2024年3月28日,在大范围降水条件下,雷达逐小时相对校准值平均为0.22 dB,标准偏差为0.76 dB;3月逐日相对校准值标准差为0.75 dB,并在3月8日~9日有效监测到雷达标定常数变化约2 dB;9月11日,金属球定点扫描获得的地杂波反射率因子基值与理论值对比,雷达系统偏差为-0.13 dB,标准差为0.26 dB。该方法能够有效提升天气雷达系统偏差的在线监测灵敏度和可靠性,为天气雷达的在线标校提供了可行的技术手段。
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关键词
天气雷达
地杂波
反射率因子
在线标校
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职称材料
内蒙古区域数值预报对探空和地面观测资料的敏感性试验研究
被引量:
2
2
作者
姚乐宝
沈丹
+6 位作者
孟雪峰
孙鑫
孟智勇
黄晓璐
叶飞
刘林春
孙永刚
《气象》
CSCD
北大核心
2024年第2期144-158,共15页
基于内蒙古睿图预报系统的低分辨率版本和WRFDA-FSO诊断工具,评估2021年7月现有探空和地面观测对内蒙古睿图预报系统预报的影响。该方法计算代价相对低廉,并允许根据观测变量、观测类型、气压层次、地理区域等观测的子集对观测影响进行...
基于内蒙古睿图预报系统的低分辨率版本和WRFDA-FSO诊断工具,评估2021年7月现有探空和地面观测对内蒙古睿图预报系统预报的影响。该方法计算代价相对低廉,并允许根据观测变量、观测类型、气压层次、地理区域等观测的子集对观测影响进行划分。代价函数为以干总能量为度量的背景场和分析场的预报误差之间的差异。结果表明:观测影响的总体总和为负,观测对预报起正贡献作用。对12 h预报误差减小贡献最大的观测来自探空观测的动力变量(U、V风分量)。而单时次单位数量平均观测影响,探空观测的贡献约为地面观测的1/2。探空观测对12 h预报误差减小从近地面层至模式层顶均保持正贡献作用,并在对流层中低层和对流层高空急流层存在两个极大值区域;地面观测在850 hPa以下低层正贡献占比明显。探空观测在被同化系统同化时均总体具有有利的影响,也反映出探空观测数据稳定、质量较高的特征;地面观测对12 h预报误差减小起正贡献作用次数最多的区域在河套地区尤为显著。同时,探讨了需进一步提高地面观测资料同化率的问题。
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关键词
数值预报
资料同化
基于伴随的预报对观测敏感性(FSO)
观测影响
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职称材料
题名
地杂波反射率因子的天气雷达在线标校方法
1
作者
雷永恒
王黎明
杨亭
傅一原
刘宜萱
叶飞
机构
长沙气象雷达标校中心
气象
防灾减灾湖南省重点实验室
中国
气象
局高影响天气(专项)重点开放实验室
湖南省
气象
技术装备
中心
长沙
国家综合
气象
观测试验基地
出处
《电子测量与仪器学报》
北大核心
2025年第5期217-226,共10页
基金
中国气象局“天气雷达标校技术”青年创新团队(CMA2024QN12)
国家自然基金项目课题(42075001)
+1 种基金
湖南省气象局创新发展专项课题(CXFZ2024-ZDZX01,CXFZ2024-FZZX33)
内蒙古气象局科技创新项目(nmqxkjcx202431)资助。
文摘
提出了一种改进的基于地杂波反射率因子天气雷达在线标校方法,旨在及时发现并纠正由于雷达硬件故障或性能退化导致的反射率因子测量误差偏移,提高降水定量估测的准确性。利用Gabella天气雷达杂波识别算法,对未滤波的反射率因子数据进行地杂波标记,在此基础上,通过重新采样获得固定维度的地杂波数据矩阵,统计地杂波的出现频次,计算地杂波数据的累计概率密度函数,并选取其95%分布对应的反射率因子值作为监测值,以识别稳定的地杂波数据;再利用金属球标校方法得到地杂波反射率因子的基值,最终通过监测值与基值的差值计算雷达的相对校准值。并进行了地杂波数据选取范围、去距离订正以及大范围降水条件下的敏感性试验,优化了筛选阈值,显著提高了雷达系统偏差在线标校的灵敏度和可靠性。长沙莲花山CINRAD/SA-D型天气雷达的试验结果表明,2024年3月28日,在大范围降水条件下,雷达逐小时相对校准值平均为0.22 dB,标准偏差为0.76 dB;3月逐日相对校准值标准差为0.75 dB,并在3月8日~9日有效监测到雷达标定常数变化约2 dB;9月11日,金属球定点扫描获得的地杂波反射率因子基值与理论值对比,雷达系统偏差为-0.13 dB,标准差为0.26 dB。该方法能够有效提升天气雷达系统偏差的在线监测灵敏度和可靠性,为天气雷达的在线标校提供了可行的技术手段。
关键词
天气雷达
地杂波
反射率因子
在线标校
Keywords
weather radar
ground clutter
reflectivity
online calibration
分类号
TN959.4 [电子电信—信号与信息处理]
P412.25 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
内蒙古区域数值预报对探空和地面观测资料的敏感性试验研究
被引量:
2
2
作者
姚乐宝
沈丹
孟雪峰
孙鑫
孟智勇
黄晓璐
叶飞
刘林春
孙永刚
机构
中山大学大气科学学院/广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室
南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)
内蒙古自治区
气象
台
北京大学物理学院大气与海洋科学系
中国
气象
局
雷达
气象
中心
长沙气象雷达标校中心
出处
《气象》
CSCD
北大核心
2024年第2期144-158,共15页
基金
国家自然科学基金项目(42030604)
中国科学院科技服务网络计划项目(KFJ-STS-QYZD-2021-01-001)
内蒙古自治区科技成果转化专项资金项目(2021CG0047)共同资助。
文摘
基于内蒙古睿图预报系统的低分辨率版本和WRFDA-FSO诊断工具,评估2021年7月现有探空和地面观测对内蒙古睿图预报系统预报的影响。该方法计算代价相对低廉,并允许根据观测变量、观测类型、气压层次、地理区域等观测的子集对观测影响进行划分。代价函数为以干总能量为度量的背景场和分析场的预报误差之间的差异。结果表明:观测影响的总体总和为负,观测对预报起正贡献作用。对12 h预报误差减小贡献最大的观测来自探空观测的动力变量(U、V风分量)。而单时次单位数量平均观测影响,探空观测的贡献约为地面观测的1/2。探空观测对12 h预报误差减小从近地面层至模式层顶均保持正贡献作用,并在对流层中低层和对流层高空急流层存在两个极大值区域;地面观测在850 hPa以下低层正贡献占比明显。探空观测在被同化系统同化时均总体具有有利的影响,也反映出探空观测数据稳定、质量较高的特征;地面观测对12 h预报误差减小起正贡献作用次数最多的区域在河套地区尤为显著。同时,探讨了需进一步提高地面观测资料同化率的问题。
关键词
数值预报
资料同化
基于伴随的预报对观测敏感性(FSO)
观测影响
Keywords
numerical prediction
data assimilation
adjoint-based forecast sensitivity to observation(FSO)
observation impact
分类号
P435 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地杂波反射率因子的天气雷达在线标校方法
雷永恒
王黎明
杨亭
傅一原
刘宜萱
叶飞
《电子测量与仪器学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
内蒙古区域数值预报对探空和地面观测资料的敏感性试验研究
姚乐宝
沈丹
孟雪峰
孙鑫
孟智勇
黄晓璐
叶飞
刘林春
孙永刚
《气象》
CSCD
北大核心
2024
2
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