發(fā)布時(shí)間：2020-06-26 09:21

【摘要】：中國(guó)布網(wǎng)的新一代天氣雷達(dá)(CINRAD)業(yè)務(wù)工作時(shí)通常采用的是VCP21體積掃描模式,該掃描模式會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)在最低掃描仰角以下的區(qū)域、不同仰角之間的區(qū)域和最高掃描仰角以上的靜錐區(qū)域成為探測(cè)盲區(qū)。并且,受地球曲率的影響在距離地表0km到地面以上3km的范圍內(nèi)存在極大的探測(cè)盲區(qū)。而3km高度以下的這一空間正是十分活躍的大氣活動(dòng)區(qū)域,很多中尺度天氣發(fā)源于這個(gè)空間區(qū)域,龍卷、風(fēng)切變等嚴(yán)重氣象災(zāi)害或不利條件都始于1km以下。全固態(tài)X波段天氣雷達(dá)具有體積較小、成本較低、架設(shè)方便、可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作等優(yōu)勢(shì),這使得全固態(tài)X波段天氣雷達(dá)的利用范圍較廣。利用全固態(tài)X波段天氣雷達(dá)構(gòu)成雷達(dá)網(wǎng)絡(luò),可以作為對(duì)新一代天氣雷達(dá)的補(bǔ)充,主要用于觀測(cè)地面3km以內(nèi)的天氣回波。本論文主要針對(duì)山西省祥雨全固態(tài)X波段天氣雷達(dá)進(jìn)行組網(wǎng)拼圖并且與新一代CINRAD雷達(dá)進(jìn)行組網(wǎng)觀測(cè)并對(duì)比,分析其共同探測(cè)區(qū)域內(nèi)觀測(cè)到的反射率因子,進(jìn)而分析全固態(tài)X波段天氣雷達(dá)組網(wǎng)探測(cè)天氣目標(biāo)的合理性,并探索X波段雷達(dá)對(duì)現(xiàn)有新一代天氣雷達(dá)的補(bǔ)充效果。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)確定組網(wǎng)分析雷達(dá)。根據(jù)山西省部署的5部C波段新一代天氣雷達(dá)和10部祥雨全固態(tài)X波段天氣雷達(dá)的站點(diǎn)經(jīng)緯度、海拔高度、最大探測(cè)距離、距離分辨率等信息,制作雷達(dá)探測(cè)范圍示意圖,選出可以合理分析、能夠組網(wǎng)的X波段雷達(dá)(祁縣、太谷、壽陽(yáng)站雷達(dá))以及相對(duì)應(yīng)的C波段新一代天氣雷達(dá)(太原站雷達(dá))。(2)確定對(duì)比分析區(qū)域。根據(jù)選出的全固態(tài)X波段雷達(dá)與C波段新一代天氣雷達(dá)站點(diǎn)的經(jīng)緯度和海拔高度,結(jié)合山西省SRTM地形高度數(shù)據(jù),制作不同高度上的等射束高度圖,得到雷達(dá)波束受地物阻擋較小的共同探測(cè)區(qū)域。然后確定C波段新一代天氣雷達(dá)與不同的X波段雷達(dá)連線上的地形情況以及雷達(dá)波束的相交情況,確定在不受波束阻擋的情況下,雷達(dá)之間的共同探測(cè)區(qū)域,由此決定進(jìn)行多項(xiàng)對(duì)比分析時(shí)的區(qū)域。(3)徑向、垂直剖面和等高面上的反射率因子對(duì)比分析。根據(jù)全固態(tài)X波段天氣雷達(dá)與C波段新一代天氣雷達(dá)體掃數(shù)據(jù),讀出兩部雷達(dá)的反射率因子,生成共同探測(cè)區(qū)域內(nèi)反射率因子沿距離變化的廓線、垂直剖面以及不同高度的等高平面位置顯示(CAPPI)圖。并將不同X波段雷達(dá)相同高度的CAPPI圖進(jìn)行組網(wǎng)拼圖,并與C波段新一代天氣雷達(dá)相同時(shí)刻的反射率因子進(jìn)行定性和定量的對(duì)比分析。通過(guò)研究得出以下結(jié)論:(1)在山西省較為復(fù)雜的地理?xiàng)l件下,祁縣、太谷、壽陽(yáng)站三部X波段雷達(dá)所觀測(cè)到的反射率因子變化趨勢(shì)較為一致;(2)單部全固態(tài)X波段天氣雷達(dá)與太原站C波段新一代天氣雷達(dá)探測(cè)結(jié)果較為一致但是仍有一定的差異。這是因?yàn)樵诓ㄊ嘟坏膮^(qū)域內(nèi)由于波束寬度以及垂直區(qū)域降水強(qiáng)度存在差異導(dǎo)致其觀測(cè)結(jié)果存在不同。(3)通過(guò)組網(wǎng)對(duì)比可知,加入X波段天氣雷達(dá)組網(wǎng)后能夠觀測(cè)到范圍更廣的降水回波,對(duì)太原站雷達(dá)受到地物遮擋導(dǎo)致的探測(cè)盲區(qū)起到了較好的補(bǔ)充效果;(4)C波段新一代天氣雷達(dá)所觀測(cè)到的反射率因子普遍偏小。造成該差異的原因應(yīng)該是因?yàn)閮煞N不同型號(hào)雷達(dá)之間的標(biāo)定存在一定差異,建議在業(yè)務(wù)應(yīng)用之前先對(duì)不同型號(hào)雷達(dá)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)定。
【學(xué)位授予單位】：成都信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P412.25
【圖文】：

成都信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文AD/CB 雷達(dá)和山西省 X 波段雷達(dá)分布情況/CB 雷達(dá)及 X 波段雷達(dá)部署情況如圖 3-1，天氣雷達(dá)，從圖中可以看出大同站 CB 波段部分的共同區(qū)域，并且大同站距離壽陽(yáng)站距區(qū)域位于大同站雷達(dá)探測(cè)邊緣。由于隨距離可能會(huì)導(dǎo)致兩部雷達(dá)對(duì)同一區(qū)域所觀測(cè)到的析結(jié)果不準(zhǔn)確，所以不適合做分析。故不將網(wǎng)分析。

圖 3-2 臨汾雷達(dá)站與周圍 X 波段雷達(dá)分布圖氣雷達(dá)與其探測(cè)范圍內(nèi)的 X 波段天氣雷達(dá)的表 3-1 臨汾與周圍 X 波段天氣雷達(dá)距離代天氣雷達(dá) X 波段天氣雷達(dá) 距離/k臨汾 太谷 180.2臨汾 祁縣 162.8臨汾 芮城 167.1臨汾 臨猗 119.0臨汾 河津 84.53臨汾 絳縣 61.08臨汾 垣曲 87.92臨汾 高平 135.2臨汾 隰縣 86.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2730126