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降水粒子空间取向对双线偏振雷达观测影响模拟研究

胡志群 刘黎平 肖艳姣

胡志群, 刘黎平, 肖艳姣. 降水粒子空间取向对双线偏振雷达观测影响模拟研究. 应用气象学报, 2008, 19(3): 362-366..
引用本文: 胡志群, 刘黎平, 肖艳姣. 降水粒子空间取向对双线偏振雷达观测影响模拟研究. 应用气象学报, 2008, 19(3): 362-366.
Hu Zhiqun, Liu Liping, Xiao Yanjiao. A simulation study on raindrop orientation variation to dual linear polarimetric radar observation with different transmitting and receiving model. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(3): 362-366.
Citation: Hu Zhiqun, Liu Liping, Xiao Yanjiao. A simulation study on raindrop orientation variation to dual linear polarimetric radar observation with different transmitting and receiving model. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(3): 362-366.

降水粒子空间取向对双线偏振雷达观测影响模拟研究

资助项目: 

中国气象局武汉暴雨研究所暴雨研究项目 IHR2006K04

A Simulation Study on Raindrop Orientation Variation to Dual Linear Polarimetric Radar Observation with Different Transmitting and Receiving Model

  • 摘要: 该文从降水粒子散射和衰减理论出发, 采用数值模拟方法, 分析了雷达波束通过均匀雨区时, 双发双收偏振模式与单发单收偏振模式下, 水平、垂直偏振波之间的耦合关系, 比较了两种收发模式下, 由于雨滴倾斜引起的水平反射率因子ZH及其误差ΔZH, 差分反射率因子ZDR及其误差ΔZDR, 差传播相移ΥDP、差传播相移率KDP及其在不同偏振模式下的差异ΔKDP随距离的变化情况。结果表明:因实际大气中雨滴倾斜角较小, 雨滴倾斜引起的模式间ZH, ZDP的差别不大; 而受雨滴倾斜影响, 单发单收模式的KDP要大于双发双收模式。该文还提出了ZH, ZDR真值的两种定义方式, 分别为考虑与未考虑雨滴倾斜对散射效果的影响。未考虑雨滴倾斜的真值代表了雨滴实际的微物理结构, 剔除了传播效应的影响, 更能精确反映雨滴的实际大小, 在定量估测降水等雷达资料的应用中具有更好的代表性, 因此以未考虑雨滴倾斜作为ZH, ZDR真值较为合理。
  • 图  1  椭球形雨滴的取向

    Fig. 1  The orientation of raindrop with oblate spheroidal shape

    图  2  波长3.2 cm (a)、5.7 cm (b) 不同雨滴倾斜角, 在ATAR, STSR模式下波束通过均匀雨区的ΦDP

    Fig. 2  The ΦDP value while beam pass through uniform rain area with ATAR and STSR models in different slant angles by 3.2 cm (a), 5.7 cm (b) wave length

    表  1  不同波长, 不同雨滴倾斜角, 不同距离处, 两种收发模式的偏振参量及误差值

    Table  1  Polarimetric value with ATAR and STSR model in different wave length and different slant angles at different distances

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出版历程
  • 收稿日期:  2007-07-02
  • 修回日期:  2008-01-22
  • 刊出日期:  2008-06-30

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