v1.0 可编辑可修改 1、统计实际的Z-I关系及其变化 2、概率配对的气候Z-I关系 3.雷达测雨误差因素
1、地物阻挡、部分阻挡或充塞系数小于1 2、旁瓣回波影响
3、衰减影响(主要是雨的衰减) 4、超折射-地物回波干扰 5、雨滴谱的变化 6、水汽蒸发
7、高度的影响:近距离处-I Z一致性较好;远距离-一致性差 8、风的影响-地面风:影响滴谱蒸发,雨滴的降落位置 9、天线罩的衰减:罩外结冰、水膜、积雪 10、雷达发射功率不稳定、硬件定标 4.雨量计实时订正
八、多普勒天气雷达探测原理 1、多普勒效应、多普勒频移(前面) 2、速度谱宽
多普勒速度谱宽表征着雷达有效照射体积内不同大小的多普勒速度偏离其平均值的程度,实际上它是由散射粒子具有不同的径向速度所引起的。 11
v1.0 可编辑可修改 影响速度谱宽的主要因子有四个: ①垂直方向上的风切变; ②波束宽度引起的横向风效应; ③大气的湍流运动;
④不同直径的降水粒子下落末速度的不均匀分布。 3、最大不模糊距离与距离折叠 ◆距离折叠(模糊)在产品中的表现形式 (1) 距离模糊常见于速度和谱宽产品中
原因: 为了满足精确估算速度的需要,常采用高PRF的结果. (2) 距离模糊现象只是偶尔出现在反射率产品上
原因: 具有精确距离信息的反射率资料是用低PRF获得的. 反射率产品不使用距离退模糊算法,也不用紫色作为距离模糊标志. ◆消除距离模糊的方法:
一、在低仰角先发射低PRF,获得较大Rmax的Z值和Z值的准确位置;再发射高PRF,获得较小范围的Z,V,W。真实回波和二次回波重叠,回波功率差不多而无法区分时,用紫色标表示。
二、随机相位编码器
4、最大不模糊速度与速度模糊
速度模糊的识别和退模糊方法(双脉冲方法) 风场反演方法(VAD VVP) 12
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九.双线偏振多普勒天气雷达探测技术 1.偏振雷达的作用 1、提高测雨的精度 2、提高识别冰雹的准确率 3、了解降水粒子的相态及形状 4、确定雨滴谱参数等
2.双线偏振多普勒天气雷达能测得的物理量 (一)雷达反射率因子ZH和ZV (二)差分反射率因子ZDR 1、ZDR定义式
ZDR=10log(ZH/ZV)=10log ZH-10logZV (8) 2、ZDR值的范围。通常在—— +
(1)一般雨滴呈扁旋转椭球,ZHH>ZVV,故经常为ZDR>0 。 (2)大雨滴时 ,呈更扁的椭球形,故ZDR值可达3~5dB。
(3)冰雹 ,由于翻转作用总体效果接近球形,ZDR值在零附近,可以是小的负值或小的正值。
(三)双程差分传播相位变化值φDP。
1、φDP的含义:设水平及垂直偏振波通过相同长度的一个降水区(由非球形粒子组成)后,散射回天线处的相位分别为φHH及φVV,则定义: 13
v1.0 可编辑可修改 φDP=φHH -φVV=δ+ φDP
2、φDP值的大小:它的值随着所通过的雨区增长而变大,当通过广大的(百公里以上)雨区时,φDP可达上百度。 (四)双程差分传播相位常数KDP
1、KDP的定义:KDP是双程传播相位变化值φDP随距离的变化程度。 KDP值的大小:一般KDP<10/Km,但含有冰核的大雨滴时,KDP可达°/Km。 (五)双线偏振雷达的退极化因子LDR 1、LDR的定义为:
ZHVL?10logDRZHH
2、LDR的物理意义 反映非球形粒子后向散射中,散射平行偏振分量与散射垂直偏振分量在散射能力之间的差异。
3、LDR值的大小,与非球形粒子的空间取向和入射波的入射方向等有关。 4、LDR值的范围,由于ZHV要比ZHH小2-3个量级,故: (1)大部分雨滴区,LDR<-25dB。
(2)非球形冰相粒子和翻转粒子,如软雹,LDR>-20dB。
十、径向速度分析
气旋:左负右正,正负速度区对称分布于某径向方向两侧 辐合:外负内正,沿距离圈对称分布 14
v1.0 可编辑可修改 十一、雷达回波的识别与分析 1.非气象回波: ◆地物回波
特点:块体小,强度大,回波边缘清晰,位置固定不变,且回波和地物所在的位置是一致的。 常用的识别方法:
比较法:地物回波图像比较固定,而降水回波变化较大; PPI探测时改变天线仰角识别法 RHI探测法识别 ◆超折射回波
特点:发生超折射现象时产生的回波,使得通常看不到地物回波的距离上也出现地物回波,实质是地物回波。 气象意义
预示着大气低层或中层存在逆温层,即大气比较稳定; 在降水过程中出现时预示着对流已减弱,降水即将中终止; 长期存在时需要发出环境污染预报; 当有强冷空气入侵时还可能出现强对流天气。 产生超折射回波的气象条件 辐射超折射 平流超折射 雷暴超折射 15