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结合风廓线雷达的毫米波衰减特性初步研究

钟正宇 马舒庆 杨玲 黄书荣 唐英杰

钟正宇, 马舒庆, 杨玲, 等. 结合风廓线雷达的毫米波衰减特性初步研究. 应用气象学报, 2018, 29(4): 496-504. DOI: 10.11898/1001-7313.20180410..
引用本文: 钟正宇, 马舒庆, 杨玲, 等. 结合风廓线雷达的毫米波衰减特性初步研究. 应用气象学报, 2018, 29(4): 496-504. DOI: 10.11898/1001-7313.20180410.
Zhong Zhengyu, Ma Shuqing, Yang Ling, et al. Preliminary study on millimeter wave attenuation characteristics combined with wind profiler. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(4): 496-504. DOI:  10.11898/1001-7313.20180410.
Citation: Zhong Zhengyu, Ma Shuqing, Yang Ling, et al. Preliminary study on millimeter wave attenuation characteristics combined with wind profiler. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(4): 496-504. DOI:  10.11898/1001-7313.20180410.

结合风廓线雷达的毫米波衰减特性初步研究

DOI: 10.11898/1001-7313.20180410
资助项目: 

国家重大仪器研制项目 31727901

详细信息
    通信作者:

    马舒庆, 邮箱: msqaoc@cma.gov.cn

Preliminary Study on Millimeter Wave Attenuation Characteristics Combined with Wind Profiler

  • 摘要: 使用中国气象局大气探测综合试验基地35 GHz毫米波云雷达和L波段风廓线雷达2016年5月1日-7月31日在降水条件下的观测数据,根据不同观测模式下两部雷达得到的数据,计算在一定高度区间内不同下落速度的降水粒子反射率因子变化量,初步分析不同下落速度的降水粒子对毫米波衰减的影响。结果表明:在持续时间较长的层状云降水且降水粒子在雷达观测范围内均匀分布条件下,毫米波衰减与降水粒子下落速度呈近似线性关系,且毫米波经过的路径长度越长,衰减越大;毫米波在经过1110~2430 m,1110~3510 m的高度区间时,下落速度处于3.5~7.5 m·s-1之间的降水粒子对毫米波的衰减作用导致毫米波云雷达所测的等效反射率因子分别减小约1~7 dB和2~11 dB。
  • 图  1  ΔZwVr的关系

    (a)1110~2430 m高度范围内风廓线雷达低模式, (b)1110~3510 m高度范围内风廓线雷达中模式

    Fig. 1  Relation between ΔZw and Vr

    (a)the low mode of wind profiler at height range of 1110-2430 m, (b)the medium mode of wind profiler at height range of 1110-3510 m

    图  2  ΔZcVr的关系

    (a)1110~2430 m高度范围内毫米波云雷达2 μs探测模式, (b)1110~3510 m高度范围内毫米波云雷达5 μs探测模式

    Fig. 2  Relation between ΔZc and Vr

    (a)2 μs detection mode of the millimeter-wave cloud radar at height range of 1110-2430 m, (b)5 μs detection mode of the millimeter-wave cloud radar at height range of 1110-3510 m

    图  3  ΔZ'cVr的拟合曲线

    Fig. 3  Relation between ΔZ'c and Vr

    图  4  2016年6月20日17:30—20:00(a)以及2016年7月19日14:00—16:30(b)毫米波云雷达反射率因子

    Fig. 4  Reflectivity factor observed by millimeter-wave radar from 1730 BT to 2000 BT on 20 Jun 2016(a) and 1400 BT to 1630 BT on 18 Jul 2016(b)

    图  5  2016年6月20日18:51毫米波云雷达2 μs探测模式的功率谱(a)以及风廓线雷达低模式功率谱(b)

    Fig. 5  Power spectrum observed by 2 μs detection mode of the millimeter-wave radar(a) and the low mode of wind profiler(b) at 1851 BT 20 Jun 2016

    图  6  2016年7月19日14:21毫米波云雷达5 μs探测模式的功率谱(a)以及风廓线雷达中模式功率谱(b)

    Fig. 6  Power spectrum observed by 5 μs detection mode of the millimeter-wave radar(a) and the medium mode of wind profiler(b) at 1421 BT 19 Jul 2016

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-30
  • 修回日期:  2018-04-08
  • 刊出日期:  2018-07-31

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