【摘要】：雨滴譜(DSD)包含了降雨的豐富信息,不僅能反映雨滴群的微物理特性,也能反映降雨類型、降雨強(qiáng)度等宏觀特性,并且在雷達(dá)氣象領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文利用南京信息工程大學(xué)探測(cè)基地Parsivel激光雨滴譜儀2015-2016年的觀測(cè)資料,對(duì)篩選后的32次降雨過程的雨滴譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,詳細(xì)統(tǒng)計(jì)和分析了多種雨滴譜參數(shù),擬合了層狀云降雨、積雨云降雨以及積層混合云降雨的雨滴譜Gamma分布參數(shù)。此外,基于雨滴譜數(shù)據(jù)擬合了下落末速度V與雨滴直徑D、雷達(dá)反射率因子Z與降雨強(qiáng)度R的關(guān)系,計(jì)算了雙偏振參數(shù)和衰減參數(shù),并利用衰減參數(shù)進(jìn)行了C波段雷達(dá)回波的衰減訂正試驗(yàn)。首先,對(duì)雨滴譜資料進(jìn)行篩選和處理。結(jié)果表明,相較于未處理的雨滴譜數(shù)據(jù),質(zhì)量控制后的數(shù)據(jù)計(jì)算的降雨物理量更加接近雨滴譜儀的輸出值。降雨強(qiáng)度越大,兩者的差別越明顯。其次,統(tǒng)計(jì)分析不同降雨類型中微物理量、雨滴譜分布的一般特征和起伏特性,擬合V-D、Z-R關(guān)系�？傮w而言,層狀云和積層混合云降雨中1～3mm的雨滴、積雨云降雨中大于3mm的大雨滴對(duì)雷達(dá)反射率因子的貢獻(xiàn)最大。降雨中雨強(qiáng)穩(wěn)定或變大時(shí),雨滴譜多呈多峰型分布,反之,多呈單峰型分布。層狀云、積層混合云和積雨云降雨中μ-λ擬合曲線逐漸抬升,說明這一關(guān)系在特定降雨中更為適用。擬合得出適合南京地區(qū)三類降雨的V-D、Z-R關(guān)系。最后,基于雨滴譜數(shù)據(jù)計(jì)算雙偏振參數(shù)以及衰減參數(shù),并進(jìn)行C波段雷達(dá)回波的衰減訂正試驗(yàn)。結(jié)果表明,降雨強(qiáng)度越大,雷達(dá)回波低估現(xiàn)象越明顯。衰減參數(shù)AH和ADP多斜率的原因是雨滴尺度的不同。衰減訂正體現(xiàn)了雨滴譜資料在天氣雷達(dá)中的應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

度Ｒ）時(shí)往往代入Ｖ－Ｄ經(jīng)驗(yàn)關(guān)系計(jì)算雨滴下落末速度，造成誤差的同時(shí)還忽略了雨滴下逡逑落中經(jīng)過的碰并、破碎以及變形等物理過程。逡逑本文所用雨滴譜資料來(lái)自Ｐａｒｓｉｖｅｌ激光雨滴譜儀（如圖２．１所示），相較于上述雨滴逡逑譜測(cè)量方法具有以下優(yōu)勢(shì)：①采樣空間為傳感器產(chǎn)生的水平激光束，根據(jù)輸出電壓的衰逡逑減和信號(hào)持續(xù)時(shí)間，計(jì)算降水粒子的速度和尺度；②能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分類，有利于后期數(shù)逡逑據(jù)處理及尋找規(guī)律；③提供了完整的數(shù)據(jù)和圖像記錄，顯示對(duì)應(yīng)降水類型，在惡劣天氣逡逑中仍有很好的表現(xiàn)［５４】；④獨(dú)特的表面設(shè)計(jì)可以緩沖打在儀器上的雨滴，避免雨滴因碰撞逡逑破碎而濺落在采樣空間里。逡逑N：…逡逑ｙＨｌｉ邋＾逡逑圖２．１邋Ｐａｒｓｉｖｅｌ激光雨滴譜儀實(shí)物圖逡逑２．１邋Ｐａｒｓｉｖｅｌ激光雨滴譜儀介紹逡逑Ｐａｒｓｉｖｅｌ激光雨滴譜儀由德國(guó)ＯＴＴ公司生產(chǎn)，，采樣空間為傳感器產(chǎn)生的水平激光束，逡逑當(dāng)粒子（無(wú)論液態(tài)還是固態(tài)）經(jīng)過激光束時(shí)，記錄粒子遮擋導(dǎo)致的輸出電壓衰減量和信逡逑號(hào)持續(xù)時(shí)間，據(jù)此計(jì)算粒子的尺度和速度。Ｐａｒｓｉｖｅｌ配套應(yīng)用軟件ＡＳＤＯ負(fù)責(zé)接收、處逡逑理和存儲(chǔ)由儀器傳輸至計(jì)算機(jī)的原始數(shù)據(jù)

以圖像方式顯示速度譜、尺度譜和自動(dòng)識(shí)別的天氣碼，實(shí)時(shí)顯示并記錄時(shí)間、瞬時(shí)逡逑雨強(qiáng)、累計(jì)降水量、雷達(dá)反射率因子和能見度［５５］。儀器的主要性能參數(shù)和配套軟件顯示逡逑界面分別如表２．１、圖２．２所示。逡逑表２．１邋Ｐａｒｓｉｖｅｌ主要技術(shù)參數(shù)逡逑主要參最邐參數(shù)值逡逑中心波Ｋ／ｎｍ邐６５０逡逑輸出功．宇－／ｍＷ邐３逡逑懫樣區(qū)域尺寸ＷｘＤ／ｍｍ邐１８０＾３０逡逑采樣Ｋ域面積／ｃｍ２邐５４逡逑降水強(qiáng)度測(cè)最范Ｗ／（ｍｍ／ｈ）邐０．００１－１２００逡逑粒子尺度測(cè)最范Ｗ／ｍｍ邐０．２－２５逡逑粒子降落速度測(cè)最范Ｍ／（ｍ／ｓ）邐０．２－２０逡逑能見度測(cè)最范Ｍ／ｍ邐１００－５０００逡逑尺度分級(jí)邐３２逡逑速度分級(jí)邐３２逡逑系統(tǒng)Ｔ作屯壓／Ｖ邐ＤＣ邋１０－３０逡逑ｉｌ＇算顯示軟件邐ＡＳＤＯＶ１．Ｉ逡逑？＊＞ａ＞邐ｓｗｓ－邐？＊？？？逡逑＊＊邐？＊．邐ｋ？逡逑ａ邋？邐．邐■”邋ｊ睚，ｗ邋－邐？ｉ邐篇？國(guó)｜務(wù)逡逑Ｉ邐＊ｉ＊＊？邋？＊？？邐Ｉ邐＊？＊＊＞？邋ｈ？？逡逑｜＾ｒ邐■N：巧邐ｒ逡逑：遍！．…邐ｒ：逡逑Ｉ邋：；Ｓ：Ｕ．邐＾邐ｉ邋ｆ邋．邋＊邋＇Ｉ逡逑ｎ，：邋ｒ邋．．邋Ｉ邋：邐＾邋ｒ邋ｉ＾ｒｎｎ邋ｒ邐Ｉ＊逡逑？Ｖ－邐ｒ邐．，．邐－逡逑，ｍ？ｍ邐ｗ邐”邋！邐？？；邐．ｍ邋｜邋Ｓｍｈ邐＿逡逑＇ｔｎｔｒ邐娗邐＇ｆ：‘．邋．．邐ｗ＊？s{－挪似邐二逡逑ｉｒ＞邐？？邋／邋＇＇邋＇邐；邋■邋．邐．邐：邐，邐；邐．邋？邋ｎｗｕｉ邐ｗ邐？逡逑ＷＭＭ？Ｍ邐ＩＩ００邐
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P412.25

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李宗飛;肖輝;姚振東;馮亮;;X波段雙偏振雷達(dá)反演雨滴譜方法研究[J];氣候與環(huán)境研究;2015年03期

2 柳臣中;周筠s

本文編號(hào)：2662838