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3836C波段双线偏振多普勒雷达及其在一次降水过程中的应用研究

曹俊武 刘黎平 陈晓辉 陈刚

曹俊武, 刘黎平, 陈晓辉, 等. 3836C波段双线偏振多普勒雷达及其在一次降水过程中的应用研究. 应用气象学报, 2006, 17(2): 192-200..
引用本文: 曹俊武, 刘黎平, 陈晓辉, 等. 3836C波段双线偏振多普勒雷达及其在一次降水过程中的应用研究. 应用气象学报, 2006, 17(2): 192-200.
Cao Junwu, Liu Liping, Chen Xiaohui, et al. Data quality analysis of 3836 C-band dual-linear polarimetric weather radar and its observation of a rainfall process. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(2): 192-200.
Citation: Cao Junwu, Liu Liping, Chen Xiaohui, et al. Data quality analysis of 3836 C-band dual-linear polarimetric weather radar and its observation of a rainfall process. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(2): 192-200.

3836C波段双线偏振多普勒雷达及其在一次降水过程中的应用研究

资助项目: 科技部科研院所技术开发研究专项“双线偏振雷达气象产品生成软件系统研制”以及安徽四创电子股份有限公司与中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室合作项目“双偏振雷达高端产品开发”共同资助

Data Quality Analysis of 3836 C-Band Dual-linear Polarimetric Weather Radar and Its Observation of a Rainfall Process

  • 摘要: 该文介绍了2004年完成的在北京市气象局升级改造后的3836C波段双线偏振多普勒雷达的技术状况, 并通过对2004年11月9日北京地区一次大范围层状云降水观测资料的分析, 讨论了其探测资料的质量情况和对降水粒子的探测性能, 同时还根据零度层亮带内不同相态降水粒子的散射和空间取向等特征建立了一种利用双线偏振雷达观测资料识别零度层亮带的方法, 并利用该雷达的观测资料对识别结果做分析检验, 最后讨论了零度层亮带内各种降水粒子相态的变化规律。研究结果表明:除线性退极化比LDR未作分析外, 3836雷达探测到的这次降雨过程的分析结果与国外双线偏振雷达的研究结果相似, 其对降水粒子相态结构的反映比较有效合理。建立的零度层亮带识别模式合理, 识别得到的结果能反映零度层亮带的特征。通过对零度层亮带内各偏振参数的变化特点分析, 从双偏振雷达测量参数的角度解释了“零度层亮带”现象的形成是由于在零度层以下的冰相粒子融化成大雨滴然后再裂碎为小雨滴, 从而造成在该层内水平偏振反射率因子ZH、差分反射率因子ZDR先增大后减小、水平/垂直偏振波零延迟相关系数ρhv (0) 先减小后增大的规律。
  • 图  1  2004年11月9日07:08北京一次大范围降水过程的雷达回波图

    (a) ZH, (b) ZDR, (c) ρhv (0) (雷达位于半圆的中心位置, 仰角为3.7°, 每个距离圈是30 km)

    图  2  图 1a中自左至右的3个矩形区域相对应的降水过程原始资料的ZH-ZDR散点图

    (a, b, c分别表示高、中、低3个高度层)

    图  3  图 1a中自左至右的3个矩形区域相对应的降水过程原始资料的ZH-KDP散点图

    (说明同图 2)

    图  4  基于T函数的各特征变量成员函数的设置 (a) ZH, (b) ZDR, (c) ρhv (0), (d) H

    图  5  利用零度层亮带识别模式得到结果

    (黑色区域表示零度层亮带的位置, 其他说明同彩图 1)

    图  6  2004年11月9日07:00北京双线偏振雷达测量参数在径向方位角300°上的垂直廓线 (a) ZH, (b) ZDR, (c) ρhv (0)

    (垂直高度为相对于雷达站的高度, 北京雷达站的海拔高度为57.11 m)

    图  7  2004年11月9日12:10北京双线偏振雷达测量参数在330°径向方位上的垂直廓线 (说明同图 6)

    (a) ZH, (b) ZDR, (c) ρhv (0)

    表  1  3836雷达部分重要参数

    表  2  2004年11月9日07:00北京市气象局观象台探空仪探测到的温度廓线资料

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出版历程
  • 收稿日期:  2005-10-18
  • 修回日期:  2006-01-13
  • 刊出日期:  2006-04-30

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