留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

风廓线雷达回波信号强度定标方法

钟刘军 阮征 葛润生 陈钟荣 任京伟 沈祥林 张哲 魏艳强

钟刘军, 阮征, 葛润生, 等. 风廓线雷达回波信号强度定标方法. 应用气象学报, 2010, 21(5): 598-605..
引用本文: 钟刘军, 阮征, 葛润生, 等. 风廓线雷达回波信号强度定标方法. 应用气象学报, 2010, 21(5): 598-605.
Zhong Liujun, Ruan Zheng, Ge Runsheng, et al. Calibration method of echo intensity of wind profile radar. J Appl Meteor Sci, 2010, 21(5): 598-605.
Citation: Zhong Liujun, Ruan Zheng, Ge Runsheng, et al. Calibration method of echo intensity of wind profile radar. J Appl Meteor Sci, 2010, 21(5): 598-605.

风廓线雷达回波信号强度定标方法

资助项目: 

科技部公益性行业专项“风廓线雷达数据处理算法和产品研发" GYHY200906039

国家自然科学基金项目 40675019, 41075023

Calibration Method of Echo Intensity of Wind Profile Radar

  • 摘要: 风廓线雷达返回信号功率定标通常通过返回信号信噪比和系统噪声功率的估算得到。该方法存在着噪声电平的确定、外部噪声等不确定性因素,影响了定标的精度。采用信号源分别对接收机和信号处理器进行定量测试,进而对雷达系统进行定标,是另一种可行的办法,该文利用这种方法对CFL 03风廓线雷达进行了定标,并利用该雷达在东莞2009年7月和8月探测资料与广州S波段天气雷达和地面雨量计资料进行比较。结果表明:用该定标方法得到的回波强度与天气雷达回波强度和地面雨量计资料估算的回波强度基本一致,平均标准差在1 dB左右,表明这种定标方法是可行的。
  • 图  1  接收机系统测试图

    Fig. 1  Receiver system test diagram

    图  2  接收机动态线性范围

    Fig. 2  Linear dynamic range of the receiver

    图  3  系统标定 (a) 低探测模式, (b) 高探测模式

    Fig. 3  Systemcalibration (a) low mode, (b) high mode

    图  4  广州SA天气雷达、东莞风廓线雷达与地面雨量计位置示意图

    Fig. 4  Location diagram of Guangzhou SA weather radar and wind profile radar in Dongguan with the ground rain gauge

    图  5  风廓线雷达与天气雷达回波强度随高度变化图 (a) 小雨, (b) 大雨

    Fig. 5  Echo intensity of wind profile radar and weather radar (a) light rain, (b) heavy rain

    表  1  相干积累得益检测

    Table  1  Test of coherent accumulation

    表  2  脉压积累得益检测

    Table  2  est of pulse compression accumulation

    表  3  东莞地区晴空等效大气返回信号回波强度随高度变化表(单位:dBZ)

    Table  3  Echo intensity in sunny day in Dongguan (unit:dBZ)

  • [1] 刘淑媛,郑永光,陶祖钰.利用风廓线雷达资料分析低空急流的脉动与暴雨关系.热带气象学报,2003,19(3):63-68. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX200303007.htm
    [2] Boyer E,Petitdidier M,Adnet C,et al.Subapace-based Spectral Analysis for VHF and UHF Radar Signals.Proc PSIP,2001:385-390.
    [3] 张培昌,王振会.大气微波遥感基础.北京:气象出版社,1995:100-120.
    [4] 王令,郑国光,康玉霞,等.多普勒雷达天气雷达径向速度图上的雹云特征.应用气象学报,2006,17(3):281-287. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YYQX200603003.htm
    [5] 李华宏,薛纪善,王曼,等.多普勒雷达风廓线的反演及变分同化试验.应用气象学报,2007,28(1):50-57. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20070110&flag=1
    [6] 许小峰,胡欣,王卫丹,等.国内大气科学发展状况及优先领域分析.应用气象学报,2006,17(6):657-664. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=200606114&flag=1
    [7] 张堵昌,杜秉玉,戴铁丕.雷达气象学.北京:气象出版社,2000:70-85.
    [8] 何平.相控阵风廓线雷达.北京:气象出版社,2006:64-89.
    [9] Rogers R R,Baumgardner D,Ethier S A,et al.Comparison of raindrop size distributions measured by radar wind profiler and by airplane.J Appl Meteor,1993,32(4):694-699. doi:  10.1175/1520-0450(1993)032<0694:CORSDM>2.0.CO;2
    [10] White A B,Gottas D J,Ralph F M,et al.An automated bright band height detection algorithm for use with Doppler radar spectral moments.J Atmos Oceanic Technol,2002,19(5):687-697. doi:  10.1175/1520-0426(2002)019<0687:AABHDA>2.0.CO;2
    [11] Bianco L,Wilezak J M.Convective boundary layer depth:Improved measurement by Doppler radar wind profiler using fuzzy logic methods.J Atmos Oceanic Technol,2002,19(11):1745-1758. doi:  10.1175/1520-0426(2002)019<1745:CBLDIM>2.0.CO;2
    [12] Angevine W M,White A B,Avery S K.Boundary layer depth and entrainment zone characterization with a boundary layer profiler.Boun-Layer Meteor,1994,68:375-385. doi:  10.1007/BF00706797
    [13] 黄伟,张沛源,葛润生.风廓线雷达估测雨滴谱参数.气象科技,2002,30(6):334-340. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKJ200206002.htm
    [14] 阮征,何平,葛润生.风廓线雷达对大气折射率结构常数的探测研究.大气科学,2008,32(1):133-140. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200801012.htm
    [15] 阮征,葛润生,吴志根.风廓线仪探测降水云体结构方法的研究.应用气象学报,2002,13(5):170-179. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20020343&flag=1
    [16] 何平,朱小燕,阮征,等.风廓线雷达探测降水过程的初步研究.应用气象学报,2009,20(4):465-470. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=200904011&flag=1
    [17] 马建立,阮征,葛润生,等.风廓线雷达估算大气返回信号功率方法的研究.气象科技,2002,37(1):89-92.
  • 加载中
图(5) / 表(3)
计量
  • 摘要浏览量:  4874
  • HTML全文浏览量:  1035
  • PDF下载量:  2836
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-12-02
  • 修回日期:  2010-07-08
  • 刊出日期:  2010-10-31

目录

    /

    返回文章
    返回