C波段偏振雷达数据预处理及在降水估计中的应用 被引量：30

1

作者 魏庆 胡志群 +1 位作者 刘黎平 吴林林 《高原气象》 CSCD 北大核心 2016年第1期231-243,共13页

利用移动式C波段双线偏振雷达(PCDJ)观测资料,对安徽定远2013年6—7月3次降水过程进行数据处理方法和降水估计效果的分析,提出了优化的C波段双偏振雷达数据处理方案,在优化的R(Z_H)关系条件下,分析了降水估测的效果。对比分析中值滤波... 利用移动式C波段双线偏振雷达(PCDJ)观测资料,对安徽定远2013年6—7月3次降水过程进行数据处理方法和降水估计效果的分析,提出了优化的C波段双偏振雷达数据处理方案,在优化的R(Z_H)关系条件下,分析了降水估测的效果。对比分析中值滤波和小波分析方法对差传播相移Φ_(DP)数据处理的效果,发现小波分析方法对Φ_(DP)数据处理具有明显的改善作用;采用变距离法对小波分析处理后的Φ_(DP)数据进行拟合得到的K_(DP),数据的连续性和平滑度较好,且应用于降水估计的精度更高;利用较好的数据处理方法(小波分析)拟合得到的K_(DP)对水平反射率因子Z_H进行雨区衰减校正;以及利用SA雷达与PCDJ雷达衰减校正后的数据进行对比观测,表明PCDJ雷达回波强度比SA雷达偏弱。对两部雷达进行定量降水估计,并与地面雨量计小时降水量资料进行对比分析,结果表明:当降水强度>5 mm·h^(-1)时,PCDJ雷达利用R(Z_H,K_(DP))关系估测降水的精度比R(Z_H)关系高,当降水强度<5 mm·h^(-1)时,则相反;SA雷达与PCDJ雷达均基于反射率因子估测降水,SA雷达的效果更好;但在降水强度>5 mm·h^(-1)时,PCDJ雷达基于R(Z_H,K_(DP))关系估测降水较SA雷达基于R(Z)关系方法具有更明显的优势。 展开更多

关键词 c波段双偏振雷达 优化数据 差传播相移率 降水估计

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双偏振雷达差分传播相移的五种滤波方法对比分析 被引量：11

2

作者 魏庆 胡志群 刘黎平 《成都信息工程学院学报》 2014年第6期596-602,共7页

为了对双线偏振雷达的差分传播相移ΦDP进行滤波降噪处理,提高双线偏振雷达识别粒子、估测降水的能力。通过对C波段双线偏振雷达差分传播相移分别采用滑动平均、中值滤波、FIR滤波、卡尔曼滤波和小波分析5种不同方法地介绍,利用中国气... 为了对双线偏振雷达的差分传播相移ΦDP进行滤波降噪处理,提高双线偏振雷达识别粒子、估测降水的能力。通过对C波段双线偏振雷达差分传播相移分别采用滑动平均、中值滤波、FIR滤波、卡尔曼滤波和小波分析5种不同方法地介绍,利用中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室移动式C波段双线偏振雷达(POLC)2013年外场试验观测资料,对比分析了经5种方法处理后的差分传播相移ΦDP径向数据,及其分别在降水估测中应用的效果。结果表明:采用FIR滤波方法、卡尔曼滤波方法和小波分析方法对ΦDP径向数据进行处理的效果比传统的滑动平均和中值滤波方法好;其中小波分析处理的ΦDP径向数据波动最小,再经过变距离法拟合的KDP数据的负值能够得到最有效地抑制,最后应用到R(KDP)降水估测中的精度最高。 展开更多

关键词 雷达气象 c波段双偏振雷达 差分传播相移 滤波 降水估测

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一次秋季对流性暴雨的双偏振雷达回波特征分析 被引量：3

3

作者 毛倩 宋光勇 +2 位作者 董文韬 丁泳尹 白慧 《中低纬山地气象》 2023年第3期38-44,共7页

该文利用黔东南榕江C波段双偏振多普勒天气雷达资料、常规观测资料及地面加密自动站观测资料等,对2021年9月6日傍晚到夜间贵州东部地区出现的对流性暴雨天气过程的环流背景、影响系统和雷达回波特征进行总结分析。结论如下:(1)此次天气... 该文利用黔东南榕江C波段双偏振多普勒天气雷达资料、常规观测资料及地面加密自动站观测资料等,对2021年9月6日傍晚到夜间贵州东部地区出现的对流性暴雨天气过程的环流背景、影响系统和雷达回波特征进行总结分析。结论如下:(1)此次天气过程是在副高西伸北抬形成高压坝的背景条件下,中高纬冷涡低槽与高原东移的短波槽在四川东部同位相合并加强东移,引导冷空气从西北路径和东北路径两面夹击影响贵州东部地区,配合长时间稳定维持的南北向低空切变线,共同触发不稳定能量强烈释放,产生对流性暴雨天气。(2)带状对流回波东段东移至铜仁、黔东南州境内后逐渐转为片状积层混合降水回波,并长时间稳定维持少动。暴雨发生期间,回波具有明显的低质心高效率的热带暖云降水回波特征;VIL值在10~30 kg·m^(-2)之间,局地出现明显的跃增现象;低仰角径向速度图上长时间维持明显的风场辐合。(3)此次过程雷达偏振参量具有产生强降水的特征,最大Z H在40~60 dBz之间,Z DR在0.2~5 dB之间,K DP范围为0.5~7.0°·km^(-1),CC在0.9~0.98之间,最大时≥0.98。 展开更多

关键词 c波段双偏振雷达 偏振参数 对流性暴雨 回波特征

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黔北一次冰雹天气过程C波段双偏振雷达资料分析

4

作者 罗晨艺 唐海 +2 位作者 杨雨蒙 李霞 刘红双 《山地气象学报》 2024年第2期33-40,56,共9页

【目的】为进一步探索C波段双偏振雷达参数指标的本地化运用。【方法】利用习水C波段双偏振雷达资料、地面自动站资料、探空资料,对2022年3月16日发生在黔北的一次冰雹天气过程成因以及双偏振雷达回波特征进行分析。【结果】(1)此次强... 【目的】为进一步探索C波段双偏振雷达参数指标的本地化运用。【方法】利用习水C波段双偏振雷达资料、地面自动站资料、探空资料,对2022年3月16日发生在黔北的一次冰雹天气过程成因以及双偏振雷达回波特征进行分析。【结果】(1)此次强对流天气发生在500 hPa前倾槽前、低层低涡切变东南侧,中低空急流的北侧及地面低压倒槽内,同时午后升温及中高层干冷平流入侵,使得层结更趋于上干冷下暖湿的不稳定层结,冷锋前沿的地面辐合线为过程提供了触发机制。(2)过程由多单体风暴引发,最大反射率因子达65 dBz, 40 mm冰雹出现了三体散射,剖面图中出现了悬垂结构和有界弱回波区,低层观测到辐合速度对。(3)对比30 mm和40 mm的冰雹双偏振参数发现:融化层以上冰雹ZDR在-1~0.2 dB,CC值在0.90~0.99之间,KDP均为0;从融化层以下,30 mm冰雹CC值在0.70~0.90,40 mm冰雹CC值在0.80~0.97,两者有所区别,ZDR也有明显增加,在0~4 dB之间;由于融化层以下大雨滴的混合,KDP在0~3.1°·km^(-1)之间。(4)大冰雹偏振参数出现明显ZDR柱、KDP柱,CC谷,CC图中出现明显的非均匀波束充塞,ZDR和CC图中有明显的三体散射现象。【结论】该文仅是对一次多单体天气过程个例的偏振参数特征粗略分析,未来仍需分析更多个例用以完善C波段双偏振天气雷达在强对流天气中各种偏振参数的标准,为实际业务提供更精准的参考。 展开更多

关键词 c波段双偏振雷达 冰雹

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C波段双偏振雷达在正安碧峰极端短时强降水中的初步应用 被引量：5

5

作者 肖蕾 郭晓超 +2 位作者 刘红双 吴新星 何明远 《中低纬山地气象》 2022年第3期1-8,共8页

2020年6月12日凌晨,贵州遵义出现一次局地特大暴雨过程。局地强降水出现在正安碧峰镇,24 h过程雨量266.4 mm,2 h累计雨量达225.8 mm,最大小时雨强达163.3mm·h^(-1),其中03时10—40分30 min雨量达到115.3 mm。利用常规高空和地面观... 2020年6月12日凌晨,贵州遵义出现一次局地特大暴雨过程。局地强降水出现在正安碧峰镇,24 h过程雨量266.4 mm,2 h累计雨量达225.8 mm,最大小时雨强达163.3mm·h^(-1),其中03时10—40分30 min雨量达到115.3 mm。利用常规高空和地面观测资料、地面加密观测资料、NCEP再分析资料、新一代C波段双偏振多普勒天气雷达资料等,结合特殊地形因素,初探碧峰极端短时强降水的形成原因。结果表明:(1)此次过程是在西太平洋副热带高压西进北抬,同时巴尔喀什湖—贝加尔湖横槽东移南下,西北地区—四川盆地低槽活跃的背景下产生的,强降雨主要出现在低层低涡切变附近及切变右前侧南风辐合区内,属暖区性质暴雨,偏南气流明显风速辐合和地面辐合线是正安碧峰特大暴雨的重要影响因子,深厚暖云层高效率降水增加了降水的极端性。(2)正安附近低层水汽辐合明显,高层处于南亚高压中心控制的强辐散区,高层辐散抽吸对强降水维持和加强有利;(3)雷达回波显示,回波呈后向传播,“列车效应”特征明显,且回波强度强、顶高高,垂直累积液态水含量极高,各种参数均能说明强降水时段水汽充沛、对流旺盛。双偏振雷达参数表明,可能存在大雨滴或一些融化的小冰粒,差分反射率和差分传播相移率同时较大,表明大雨滴数量多,大量大雨滴易产生强降水,暖云层厚,“低质心”高效率降水,因此总体降雨强度很强。(4)碧峰处在“喇叭口”地形内,东南气流进入“喇叭口”使降水更大、雨强更强。 展开更多

关键词 极端短时强降水 暖云降水 c波段双偏振雷达 地形增幅

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贵州北部一次冰雹天气的双偏振特征分析 被引量：4

6

作者 何东坡 周永水 +2 位作者 周文钰 王玥彤 万超 《中低纬山地气象》 2022年第3期16-24,共9页

该文利用务川C波段双偏振雷达和常规资料分析了2021年3月30日贵州西北部一次冰雹天气的成因和偏振参量特征。研究表明,当日贵州处于低层气旋性切变和高层强正涡度平流区域内,贵州东北部有中等到强的垂直风切变,且发现干舌与地面辐合线... 该文利用务川C波段双偏振雷达和常规资料分析了2021年3月30日贵州西北部一次冰雹天气的成因和偏振参量特征。研究表明,当日贵州处于低层气旋性切变和高层强正涡度平流区域内,贵州东北部有中等到强的垂直风切变,且发现干舌与地面辐合线相交处有利于激发强烈的上升气流。强回波成熟阶段,最大水平反射率因子达到70 dBz,并出现钩状回波、三体散射长钉、有界弱回波区和回波悬垂现象。偏振参量分析表明,此次过程出现冰雹时,Z_(H)值在60 dBz以上,Z_(DR)值较低在-2~1.75 dB,对于湿冰雹Z_(DR)值偏高在3~6 dB,K_(DP)值在0 dB左右,伴有强降水时K_(DP)值较大在2~6°/km, CC值较低在0.85~0.93。在湿球0℃高度以上出现了伴随强上升气流的Z_(DR)柱和K_(DP)柱。三体散射长钉在Z_(DR)和CC图中有很好的体现,且CC图中还出现非均匀波束充塞现象。 展开更多

关键词 c波段双偏振雷达 冰雹 干舌

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C波段双偏振雷达退速度模糊的分析 被引量：3

7

作者 杜爱军 魏鸣 +2 位作者 李南 王炳赟 王会 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第10期119-126,共8页

南京信息工程大学C波段双偏振雷达(NUIST-CDP)和南京龙王山的S波段多普勒天气雷达(CINRAD-SA)相距较近,两部雷达能探测同时刻的风场结构。相对于S波段的多普勒天气雷达,C波段双偏振雷达波长较短,更易产生速度混淆区,发生速度模糊现象。... 南京信息工程大学C波段双偏振雷达(NUIST-CDP)和南京龙王山的S波段多普勒天气雷达(CINRAD-SA)相距较近,两部雷达能探测同时刻的风场结构。相对于S波段的多普勒天气雷达,C波段双偏振雷达波长较短,更易产生速度混淆区,发生速度模糊现象。针对一般的算法不易实现速度退模糊的问题,提出了人机交互的退速度模糊处理方法;该方法通过结合操作者的专业知识,可以准确地退除速度模糊现象,保留真实的速度信息。实例分析表明,采用人机交互的退速度模糊方法,可以将大范围的速度模糊现象准确地剔除。此外,由于S波段雷达与C波段双偏振雷达探测的风场是客观唯一的,因此对比CINRAD-SA探测的同时刻速度回波,可以辅助判断退模糊算法效果。分析结果证实,该算法适用于解决C波段双偏振雷达的速度模糊现象,对今后该雷达数据的质量控制和应用分析有着重要的意义。 展开更多

关键词 c波段双偏振雷达 人机交互 对比分析 退速度模糊

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GPM双频测雨雷达与C波段雷达资料对比研究 被引量：1

8

作者 阳紫蕾 寇蕾蕾 蒋银丰 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2020年第8期19-24,29,共7页

对全球降水测量卫星(GPM)双频测雨雷达(DPR)和C波段双线偏振多普勒天气雷达反射率因子数据进行分类型降水对比研究,以更好地了解二者的差异性和相似性。采用几何匹配法将二者的观测数据进行时空匹配,选取典型个例进行层状云和对流性分... 对全球降水测量卫星(GPM)双频测雨雷达(DPR)和C波段双线偏振多普勒天气雷达反射率因子数据进行分类型降水对比研究,以更好地了解二者的差异性和相似性。采用几何匹配法将二者的观测数据进行时空匹配,选取典型个例进行层状云和对流性分类型降水对比研究,并对2016年15对匹配数据进行统计对比分析。通过研究发现,C波段双偏振多普勒雷达与GPM星载双频雷达的相关性很好,总体相关系数达0.81,降水回波基本一致,探测差异较小,其中层状云降水相对对流性降水,两部雷达相关性更好。 展开更多

关键词 全球降水测量卫星双频测雨雷达 c波段双偏振雷达 时空匹配 几何匹配法 对比研究

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C波段双线偏振雷达反射率因子的衰减订正及对降雨估测精度的改进 被引量：6

9

作者 黄兴友 张磊 +4 位作者 芦荀 李盈盈 印佳楠 马雷 张帅 《气象科学》 北大核心 2018年第2期237-246,共10页

C波段双线偏振雷达反射率因子易受衰减的影响,为了提高降雨的准确性,需要对雷达反射率因子进行衰减订正。K_(DP)是能够用于衰减订正的一个有效因子,本文采用小波分析法对Ф_(DP)数据进行预处理,再将处理后的数据拟合得到相对准确的K_(DP... C波段双线偏振雷达反射率因子易受衰减的影响,为了提高降雨的准确性,需要对雷达反射率因子进行衰减订正。K_(DP)是能够用于衰减订正的一个有效因子,本文采用小波分析法对Ф_(DP)数据进行预处理,再将处理后的数据拟合得到相对准确的K_(DP)。为了验证衰减订正的效果,利用S波段雷达反射率因子作为参考,对比分析了衰减订正前后C波段双线偏振雷达反射率因子的变化,结果表明:经过衰减订正后的Z_H更接近于S波段雷达的反射率因子。在进行降雨估测时,不同方案估测降雨的差异较大,当C波段双线偏振雷达与S波段雷达均采用Z-R关系估测降雨时,S波段雷达的效果更好。当C波段双线偏振雷达采用衰减订正后的R(Z_H,K_(DP))法估测降雨时,效果优于S波段雷达的R(Z)方案。当降雨强度>10 mm·h^(-1)时,雷达估测的雨量普遍低于地面雨量计的雨量,经过雨量计校准后,可以进一步提高降雨估测精度。 展开更多

关键词 c波段双线偏振雷达 衰减订正 降雨估测

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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 被引量：32

10

作者 曹俊武 刘黎平 +1 位作者 陈晓辉 陈刚 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期192-200,257,共10页

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... 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。 展开更多

关键词 3836c波段双线偏振多普勒雷达 资料质量 零度层亮带 降水粒子的相态结构

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C波段双线偏振多普勒雷达资料质量分析 被引量：23

11

作者 杜牧云 刘黎平 +1 位作者 胡志群 杨川 《暴雨灾害》 2011年第4期328-334,共7页

以中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室C波段双线偏振雷达2011年完成升级改造后观测的一次降水过程资料为例,讨论其探测资料质量及其对降水粒子的探测性能,统计分析降水回波的差分反射率因子ZDR、零滞后互相关系数ρHV(0)与信噪比... 以中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室C波段双线偏振雷达2011年完成升级改造后观测的一次降水过程资料为例,讨论其探测资料质量及其对降水粒子的探测性能,统计分析降水回波的差分反射率因子ZDR、零滞后互相关系数ρHV(0)与信噪比SNR的关系,以及系统初始相位的稳定性,反射率因子ZH分别与差分反射率因子ZDR和差传播相移率KDP资料的一致性。结果表明:差分反射率因子ZDR及零滞后互相关系数ρHV(0)在信噪比小于15 dB时受噪声影响较大,资料变得不可信;距离雷达3 km以内的偏振参量不稳定,资料不可用。系统初始相位在观测过程中相对稳定,无明显波动。利用垂直扫描数据进行系统误差订正后的ZDR资料能较好地反映降水粒子的实际情况,而对差传播相移ΦDP分类处理后拟合的差传播相移率KDP资料也与实际情况相一致。 展开更多

关键词 c波段双线偏振多普勒雷达 资料质量 差分反射率因子 差传播相移 差传播相移率

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