大气科学
大氣科學
대기과학
CHINESE JOURNAL OF ATMOSPHERIC SCIENCES
2014年
2期
223-236
,共14页
毫米波云雷达%功率谱密度%雨滴谱反演
毫米波雲雷達%功率譜密度%雨滴譜反縯
호미파운뢰체%공솔보밀도%우적보반연
Cloud radar%Doppler spectral density data%DSD retrieval
本文首先利用数值模拟的方法,分析了利用毫米波云雷达功率谱密度反演雨滴谱时,降水粒子米散射效应、空气湍流、空气上升速度等对雨滴谱和液态水含量等参数反演的影响;建立了功率谱密度处理及其直接反演雨滴谱、液态水含量、降水强度和空气上升速度的方法;并利用2012年7月在云南腾冲观测的二次弱降水数据,采用毫米波雷达和Ku波段微降水雷达观测的回波强度、径向速度垂直廓线以及780 m高度上的功率谱密度对比的方法,以及毫米波云雷达观测的780 m高度上功率谱密度、回波强度与地面雨滴谱计算得到的这些量的对比方法,分析了毫米波雷达数据的可靠性;并将780 m高度上毫米波雷达反演的雨滴谱与地面雨滴谱数据进行了对比,分析了毫米波雷达反演的雨滴谱的准确性;分析了毫米波雷达回波强度偏弱的原因,讨论了该高度以下降水对毫米波雷达衰减的影响.结果表明:空气湍流对弱降水微物理参数反演影响不大,而空气上升速度和米散射效应均对反演结果有一定影响;毫米波雷达观测到的径向速度和功率谱密度与微降水雷达比较一致,回波强度的垂直廓线的形状与微降水雷达也比较一致,但毫米波雷达观测的回波强度偏弱;与雨滴谱计算值相比,毫米波雷达观测的低层的回波强度也偏弱,天线上的积水是造成毫米波雷达回波强度变弱的主要原因.毫米波雷达观测的低层的功率谱密度与地面雨滴谱观测的数据形状比较一致,但有一定的位移.毫米波雷达反演的雨滴谱与地面观测的谱型和粒子大小也比较一致.这些结果初步验证了毫米波雷达观测的功率谱密度及其反演方法的可靠性.
本文首先利用數值模擬的方法,分析瞭利用毫米波雲雷達功率譜密度反縯雨滴譜時,降水粒子米散射效應、空氣湍流、空氣上升速度等對雨滴譜和液態水含量等參數反縯的影響;建立瞭功率譜密度處理及其直接反縯雨滴譜、液態水含量、降水彊度和空氣上升速度的方法;併利用2012年7月在雲南騰遲觀測的二次弱降水數據,採用毫米波雷達和Ku波段微降水雷達觀測的迴波彊度、徑嚮速度垂直廓線以及780 m高度上的功率譜密度對比的方法,以及毫米波雲雷達觀測的780 m高度上功率譜密度、迴波彊度與地麵雨滴譜計算得到的這些量的對比方法,分析瞭毫米波雷達數據的可靠性;併將780 m高度上毫米波雷達反縯的雨滴譜與地麵雨滴譜數據進行瞭對比,分析瞭毫米波雷達反縯的雨滴譜的準確性;分析瞭毫米波雷達迴波彊度偏弱的原因,討論瞭該高度以下降水對毫米波雷達衰減的影響.結果錶明:空氣湍流對弱降水微物理參數反縯影響不大,而空氣上升速度和米散射效應均對反縯結果有一定影響;毫米波雷達觀測到的徑嚮速度和功率譜密度與微降水雷達比較一緻,迴波彊度的垂直廓線的形狀與微降水雷達也比較一緻,但毫米波雷達觀測的迴波彊度偏弱;與雨滴譜計算值相比,毫米波雷達觀測的低層的迴波彊度也偏弱,天線上的積水是造成毫米波雷達迴波彊度變弱的主要原因.毫米波雷達觀測的低層的功率譜密度與地麵雨滴譜觀測的數據形狀比較一緻,但有一定的位移.毫米波雷達反縯的雨滴譜與地麵觀測的譜型和粒子大小也比較一緻.這些結果初步驗證瞭毫米波雷達觀測的功率譜密度及其反縯方法的可靠性.
본문수선이용수치모의적방법,분석료이용호미파운뢰체공솔보밀도반연우적보시,강수입자미산사효응、공기단류、공기상승속도등대우적보화액태수함량등삼수반연적영향;건립료공솔보밀도처리급기직접반연우적보、액태수함량、강수강도화공기상승속도적방법;병이용2012년7월재운남등충관측적이차약강수수거,채용호미파뢰체화Ku파단미강수뢰체관측적회파강도、경향속도수직곽선이급780 m고도상적공솔보밀도대비적방법,이급호미파운뢰체관측적780 m고도상공솔보밀도、회파강도여지면우적보계산득도적저사량적대비방법,분석료호미파뢰체수거적가고성;병장780 m고도상호미파뢰체반연적우적보여지면우적보수거진행료대비,분석료호미파뢰체반연적우적보적준학성;분석료호미파뢰체회파강도편약적원인,토론료해고도이하강수대호미파뢰체쇠감적영향.결과표명:공기단류대약강수미물리삼수반연영향불대,이공기상승속도화미산사효응균대반연결과유일정영향;호미파뢰체관측도적경향속도화공솔보밀도여미강수뢰체비교일치,회파강도적수직곽선적형상여미강수뢰체야비교일치,단호미파뢰체관측적회파강도편약;여우적보계산치상비,호미파뢰체관측적저층적회파강도야편약,천선상적적수시조성호미파뢰체회파강도변약적주요원인.호미파뢰체관측적저층적공솔보밀도여지면우적보관측적수거형상비교일치,단유일정적위이.호미파뢰체반연적우적보여지면관측적보형화입자대소야비교일치.저사결과초보험증료호미파뢰체관측적공솔보밀도급기반연방법적가고성.