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云底高度的地基毫米波云雷达观测及其对比

唐英杰 马舒庆 杨玲 陶法 李思腾 谢成华 唐凡洁

唐英杰, 马舒庆, 杨玲, 等. 云底高度的地基毫米波云雷达观测及其对比. 应用气象学报, 2015, 26(6): 680-687. DOI: 10.11898/1001-7313.20150604.
引用本文: 唐英杰, 马舒庆, 杨玲, 等. 云底高度的地基毫米波云雷达观测及其对比. 应用气象学报, 2015, 26(6): 680-687. DOI: 10.11898/1001-7313.20150604.
Tang Yingjie, Ma Shuqing, Yang Ling, et al. Observation and comparison of cloud-base heights by ground-based millimeter-wave cloud radar. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(6): 680-687. DOI:  10.11898/1001-7313.20150604
Citation: Tang Yingjie, Ma Shuqing, Yang Ling, et al. Observation and comparison of cloud-base heights by ground-based millimeter-wave cloud radar. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(6): 680-687. DOI:  10.11898/1001-7313.20150604

云底高度的地基毫米波云雷达观测及其对比

DOI: 10.11898/1001-7313.20150604
资助项目: 

公益性行业气象 (科研) 专项 GYHY201106047

详细信息
    通信作者:

    马舒庆, email: msgaoc@cma.gov.cn

Observation and Comparison of Cloud-base Heights by Ground-based Millimeter-wave Cloud Radar

  • 摘要: 对2014年11月20日—12月31日中国气象局大气探测综合试验基地Ka波段毫米波云雷达、Vaisala CL51激光云高仪、L波段高空探测系统观测的云底高度进行对比分析。结果表明:在低能见度条件下,毫米波云雷达对云的探测能力明显优于激光云高仪,随着能见度的增加,两设备云探测能力差距在减小;毫米波云雷达与激光云高仪同时观测到有云时,二者观测的云底高度相关系数为0.92;毫米波云雷达与探空观测云底、云顶高度的相关系数分别为0.93和0.78;云雷达观测的云底高度均略低于激光云高仪和探空,云雷达观测的云顶高度略高于探空。
  • 图  1  云雷达、云高仪、探空气球投放点位置

    Fig. 1  The position of cloud radar, ceilometer and rawinsonde

    图  2  不同能见度条件下云雷达与云高仪的数据获取情况

    Fig. 2  The data acquisition between cloud radar and ceilometer in different visibility conditions

    图  3  2014年11月20日—12月31日云雷达与云高仪同时观测到有云时云底高度一致性对比

    Fig. 3  Consistency comparison of cloud base height measured by cloud radar and ceilomter from 20 Nov to 31 Dec in 2014

    图  4  云雷达与探空同时观测到有云时,云底高度 (a) 和云顶高度 (b) 对比

    Fig. 4  The comparison of cloud base height (a) and cloud top height (b) observed by cloud radar and rawinsonde

    图  5  2014年12月6日19:00—20:00和11月27日19:00—20:00云雷达与探空观测云实例对比 (a)2014年12月6日云雷达获取的云反射率因子,(b)2014年12月6日探空获取的温度和相对湿度变化,(c)2014年11月27日云雷达获取的云反射率因子,(d)2014年11月27日探空获取的温度和相对湿度变化

    Fig. 5  Cloud observed by cloud radar and ceilometer from 1900 BT to 2000 BT on 27 Nov and 6 Dec in 2014 (a) the reflectivity of cloud observed by cloud radar on 6 Dec 2014, (b) the temperature and relative humidity observed by rawinsonde on 6 Dec 2014, (c) the reflectivity of cloud observed by cloud radar on 27 Nov 2014, (d) the temperature and relative humidity observed by rawinsonde on 27 Nov 2014

    图  6  2014年11月28日—11月30日一次降水天气过程 (a) 云雷达观测到的反射率因子,(b) 云雷达与云高仪观测到的云底高度

    Fig. 6  A precipitation weather process from 28 Nov to 30 Nov in 2014 (a) the reflectivity observed by cloud radar, (b) the cloud base height observed by cloud radar and ceilometer

    表  1  云雷达与云高仪数据获取能力对比 (单位:%)

    Table  1  The comparison of data acquisition capability between cloud radar and ceilometer (unit:%)

    数据获取率 云雷达 云高仪
    总计 91 67
    多层云 81 64
    能见度为[0, 1 km) 97 27
    能见度为[1 km, 5 km) 86 64
    能见度为[5 km, 10 km) 87 80
    能见度为[10 km, +∞) 83 82
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    表  2  2014年11月20日—12月31日云雷达与云高仪观测的平均云底高度对比 (单位:m)

    Table  2  The comparison of average cloud base height measured by cloud radar and ceilometer from 20 Nov to 31 Dec in 2014(unit:m)

    观测分类 低云 中云 高云
    云雷达观测 1546 3541 6229
    云高仪观测 1920 3501 6242
    云雷达观测结果1 1217 3314 5925
    云高仪观测结果1 1900 3908 6410
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    表  4  2014年11月28日20:00—11月30日20:00云雷达、云高仪、探空观测到的平均云底、云顶高度对比 (单位:m)

    Table  4  Comparison of averaged cloud base and top height measured by cloud radar ceilometer and rawinsonde from 28 Nov to 30 Nov in 2014(unit:m)

    时间 云底高度 云顶高度
    云雷达 云高仪 探空 云雷达 探空
    29T07:00—08:00 8155 9240
    29T19:00—20:00 1020 1150 8780 8794
    30T07:00—08:00 1170 1860 1659 5850 5963
    30T19:00—20:00
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-02
  • 修回日期:  2015-07-15
  • 刊出日期:  2015-11-30

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