發(fā)布時間：2020-10-24 13:25

　　 隨著雙線偏振雷達的快速發(fā)展,其優(yōu)勢越來越明顯,主要體現(xiàn)在降雨估測、冰雹識別、降水粒子相態(tài)識別和滴譜參數(shù)的確定等方面。然而,在雙線偏振雷達探測過程中,它的數(shù)據(jù)容易受到雷達系統(tǒng)本身、信號衰減、地物回波等因素的影響。本文利用南京信息工程大學(NUIST) C波段雙線偏振雷達數(shù)據(jù),開展了數(shù)據(jù)處理、降水粒子分類和定量估測降水的研究,主要內(nèi)容和結論如下:(1)用小波分析法對ΦDP數(shù)據(jù)進行預處理,并且討論了 KDP的三種估測方法,然后選擇最小二乘法擬合得到KDP,用于反射率因子ZH和差分反射率因子ZDR的衰減訂正。為了驗證衰減訂正的效果,利用臨近的S波段雷達反射率因子作為參考,分析了衰減訂正前后C波段雙線偏振雷達反射率因子的變化,結果表明:經(jīng)過衰減訂正后的ZH更接近于S波段雷達的反射率因子,偏振參數(shù)ZH～KDP、ZH～ZDR的分布更接近理論曲線,說明衰減訂正效果較好。(2)地物回波對雷達估測降雨產(chǎn)生干擾,應該將其從雷達資料中識別出來。利用反射率因子ZH和差分反射率因子ZDR能夠準確識別出C波段雙線偏振雷達在低仰角掃描時探測到的地物回波。(3)采用模糊邏輯算法對層狀云降水粒子類型進行識別,將4個偏振參數(shù)輸入算法后計算得到7種降水粒子類型。個例結果表明:識別算法能準確判斷出層狀云降水中的粒子類型,識別結果與云中微物理結構的相關理論相符。(4)在進行降雨估測時,不同方案估測降雨的差異較大,當C波段雙線偏振雷達與S波段雷達均采用Z-R關系估測降雨時,S波段雷達的效果更好。當對C波段雙線偏振雷達數(shù)據(jù)先進行衰減訂正、再利用R(ZH,KDP)關系估測降雨時,效果優(yōu)于S波段雷達的R(Z)方案。當降雨強度大于10mm/h時,雷達估測的雨量普遍低于地面雨量計的雨量,經(jīng)過雨量計校準后,提高了測雨精度。
【學位單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：P412.25
【部分圖文】：

２．１雙線偏振雷達識別回波的理論基礎??２．１．１雙線偏振雷達探測的原理??雷達在一定的時間間隔內(nèi)連續(xù)發(fā)射電磁波，電磁波在空氣中傳播時，在其??傳播路徑上會遇到云滴、雨滴、冰雹顆粒等懸浮粒子。由于上述懸浮粒子具有??散射作用，導致電磁波在遇到這些粒子時會向四面八方傳輸，部分信號沿著雷??達所在的方向返回，并被接收機接收，這樣氣象目標物散射回來的回波信息就??出現(xiàn)在雷達接收機信號顯示平臺上。對于多普勒雷達而言，根據(jù)氣象目標物的??后向散射回波就可以得到其空間位置、移動速度等信息。雙線偏振雷達能夠發(fā)??射兩種不同偏振狀態(tài)的電磁波，不僅＾能獲得多普勒信號，還能獲取粒子不同的??偏振參量信息，下文將重點介紹。??

以完成一次體掃。整個體掃包含１４個仰角上的圓錐掃描。每一個錐形掃描的每??根徑向上有若干個庫，每一個庫都包含反射率因子、徑向速度、速度譜寬以及??偏振參數(shù)等信息，體掃的示意圖如圖２．２：??８??

層細節(jié)信號來重新構建經(jīng)過小波分析后的？ＤＰ數(shù)據(jù)。??２０１５年６月２６日２３：４６：３１秒（世界時，下同）Ｃ波段雙線線偏振雷達在掃??描仰角為１．５度時探測到大面積的降水云系。圖３．１ａ為實測的差分傳播相移，??從圖中可以看出，隨著雨區(qū)的增長，Ｏｄｐ值也越來越大；圖３．１ｂ是利用小波分??析法得到的差分傳播相移（對應圖３．１ａ中紅色線段，方位角２８０．１７°）的距離廓??線圖。黑線為１５？１２０ｋｍ距離內(nèi)測量的差分傳播相移（中ＤＰ），紅線為利用小波??分析法濾波后的效果。在１５？４０ｋｍ距離內(nèi)，Ｙｄｐ變化增長比較緩慢，濾波后的??〇ＤＰ比較平緩，濾波效果較好；在４０￣８０ｋｍ范圍內(nèi)，Ｖｄｐ變化增長比較快，起??１８??
【參考文獻】

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本文編號：2854522