隨著雙線偏振雷達(dá)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(shí)別、降水粒子相態(tài)識(shí)別和滴譜參數(shù)的確定等方面。然而,在雙線偏振雷達(dá)探測過程中,它的數(shù)據(jù)容易受到雷達(dá)系統(tǒng)本身、信號(hào)衰減、地物回波等因素的影響。本文利用南京信息工程大學(xué)(NUIST) C波段雙線偏振雷達(dá)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(jié)論如下:(1)用小波分析法對(duì)ΦDP數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)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(yàn)證衰減訂正的效果,利用臨近的S波段雷達(dá)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(dá)反射率因子的變化,結(jié)果表明:經(jīng)過衰減訂正后的ZH更接近于S波段雷達(dá)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(duì)雷達(dá)估測降雨產(chǎn)生干擾,應(yīng)該將其從雷達(dá)資料中識(shí)別出來。利用反射率因子ZH和差分反射率因子ZDR能夠準(zhǔn)確識(shí)別出C波段雙線偏振雷達(dá)在低仰角掃描時(shí)探測到的地物回波。(3)采用模糊邏輯算法對(duì)層狀云降水粒子類型進(jìn)行識(shí)別,將4個(gè)偏振參數(shù)輸入算法后計(jì)算得到7種降水粒子類型。個(gè)例結(jié)果表明:識(shí)別算法能準(zhǔn)確判斷出層狀云降水中的粒子類型,識(shí)別結(jié)果與云中微物理結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論相符。(4)在進(jìn)行降雨估測時(shí),不同方案估測降雨的差異較大,當(dāng)C波段雙線偏振雷達(dá)與S波段雷達(dá)均采用Z-R關(guān)系估測降雨時(shí),S波段雷達(dá)的效果更好。當(dāng)對(duì)C波段雙線偏振雷達(dá)數(shù)據(jù)先進(jìn)行衰減訂正、再利用R(ZH,KDP)關(guān)系估測降雨時(shí),效果優(yōu)于S波段雷達(dá)的R(Z)方案。當(dāng)降雨強(qiáng)度大于10mm/h時(shí),雷達(dá)估測的雨量普遍低于地面雨量計(jì)的雨量,經(jīng)過雨量計(jì)校準(zhǔn)后,提高了測雨精度。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：P412.25
【部分圖文】：

２．１雙線偏振雷達(dá)識(shí)別回波的理論基礎(chǔ)??２．１．１雙線偏振雷達(dá)探測的原理??雷達(dá)在一定的時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)發(fā)射電磁波，電磁波在空氣中傳播時(shí)，在其??傳播路徑上會(huì)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(dǎo)致電磁波在遇到這些粒子時(shí)會(huì)向四面八方傳輸，部分信號(hào)沿著雷??達(dá)所在的方向返回，并被接收機(jī)接收，這樣氣象目標(biāo)物散射回來的回波信息就??出現(xiàn)在雷達(dá)接收機(jī)信號(hào)顯示平臺(tái)上。對(duì)于多普勒雷達(dá)而言，根據(jù)氣象目標(biāo)物的??后向散射回波就可以得到其空間位置、移動(dòng)速度等信息。雙線偏振雷達(dá)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(hào)，還能獲取粒子不同的??偏振參量信息，下文將重點(diǎn)介紹。??

以完成一次體掃。整個(gè)體掃包含１４個(gè)仰角上的圓錐掃描。每一個(gè)錐形掃描的每??根徑向上有若干個(gè)庫，每一個(gè)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(xì)節(jié)信號(hào)來重新構(gòu)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(shí)，下同）Ｃ波段雙線線偏振雷達(dá)在掃??描仰角為１．５度時(shí)探測到大面積的降水云系。圖３．１ａ為實(shí)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(duì)應(yīng)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(xiàn)】

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本文編號(hào)：2854522