星載測雨雷達(dá)擁有獨(dú)特的探測視角對地球降水進(jìn)行監(jiān)測。第一代和第二代星載測雨雷達(dá)發(fā)射升空在軌探測超過二十年,積累了豐富的資料,能夠進(jìn)行降水探測的相關(guān)研究。本文使用TRMM（Tropical Rainfall Measuring Mission）衛(wèi)星搭載的測雨雷達(dá)PR（Precipitation Radar）數(shù)據(jù)分析了長三角地區(qū)的季尺度氣候特征;選取GPM（Global Precipitation Measurement）和TRMM兩衛(wèi)星共存期間探測的降水事件,分別使用GPM搭載的雙頻測雨雷達(dá)DPR（Dual-frequency Precipitation Radar）和TRMM上的PR二級產(chǎn)品進(jìn)行了個(gè)例分析,其中DPR中有多種掃描模式產(chǎn)品,本文用到的有DPRNS（Normal Scans,正常掃描）、Ku NS,Ka MS（Ka-band Matched Scans,Ka波段匹配掃描）和Ka HS（Ka-band High Sensitivity Scans,Ka波段高靈敏度掃描）;對比了兩部星載測雨雷達(dá)以及不同算法下的產(chǎn)品差異和降水結(jié)構(gòu)特征。此外,仿真了不同頻段組合下的雙頻雷達(dá)以及改進(jìn)的... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

TRMM衛(wèi)星有效載荷（https://gpm.nasa.gov/missions/TRMM/satellite）

第二章儀器及反演降水理論介紹9由于TRMM衛(wèi)星已經(jīng)不再工作，2018年NASA將TRMM全系列的產(chǎn)品納入到GPM套件中，同時(shí)對TRMM原有數(shù)據(jù)進(jìn)行了新的校正和錯(cuò)誤修復(fù)，新的PR一、二級產(chǎn)品格式與GPMKuPR的數(shù)據(jù)格式保持一致。主要改進(jìn)的方面有：（1）PR的校準(zhǔn)參數(shù)的更改。JAXA基于GPM/DPR的校準(zhǔn)獲得的新知識，重新檢查了GPM版本5產(chǎn)品中的PR的校準(zhǔn)參數(shù)。使用新參數(shù)，相對于TRMM7版產(chǎn)品，PR的測得雷達(dá)反射率因子增加了約+1.1dB，PR的歸一化截面（0）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與KuPR的0一致。（2）改進(jìn)了波束失配校正。由于PR的硬件設(shè)計(jì)，2001年8月TRMM軌道從350公里增加到402.5公里，導(dǎo)致發(fā)射和接收天線方向不匹配一個(gè)脈沖（稱為“波束失配”）。盡管Mardiana等[75]已在TRMMV7產(chǎn)品中部分校正了波束不匹配，但由于其校正誤差而產(chǎn)生了系統(tǒng)性偏差。Kanemaru等[60]與JAXA在GPMV5產(chǎn)品中應(yīng)用了一種新的校正方法，以減輕校正錯(cuò)誤。（3）改善地理位置。由于NASA/PPS重新審查了衛(wèi)星的姿態(tài)和軌道信息，因此改善了PR的IFOV（瞬時(shí)視場）的地理位置。2.1.2GPM衛(wèi)星圖2.2GPM衛(wèi)星群（https://gpm.nasa.gov/missions/GPM/constellation）

南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文10GPM是TRMM之后一個(gè)新的降水觀測計(jì)劃，除GPMCO外，它還包括多國合作發(fā)射的衛(wèi)星星座群（圖2.2），它們都搭載著微波遙感儀器，多儀器被動(dòng)微波遙感反演降水，并與GPMCO的儀器相互校正，共同完成基于微波的每3小時(shí)全球降水圖的繪制[33]。GPMCO軌道傾角為65°，軌道高度為407km，周期為93分鐘。GPM運(yùn)行至今已有6年，積累了豐富的降水資料。在全球水資源探測和氣候監(jiān)測等問題上，GPM可以發(fā)揮它獨(dú)特的優(yōu)勢，幫助我們提高對水、天氣和氣候的認(rèn)識，使我們更適宜地生活在地球上。GPMCO上主要搭載了DPR和微波成像儀（GPMMicrowaveImager，簡稱GMI）（圖2.3）。DPR是JAXA和日本國家信息通信技術(shù)研究所（NationalInstituteofInformationandCommunicationTechnology，簡稱NICT）共同開發(fā)，DPR由Ku波段降水雷達(dá)（KuPR）和Ka波段降水雷達(dá)（KaPR）組成。KuPR（13.6GHz）是在TRMM任務(wù)中運(yùn)行非常成功的更新版本的儀器。GPM上的KuPR和KaPR總是相互對齊的，使得在地球上的5公里足跡位置相同。DPR主要是為了能夠提供降水觀測的三維數(shù)據(jù)，提升降水測量的靈敏度和質(zhì)量，并校準(zhǔn)GPM其他衛(wèi)星搭載的GMI的降水反演數(shù)據(jù)。KuPR和KaPR的星下點(diǎn)空間分辨率都是5公里。圖2.3GPM核心衛(wèi)星主要載荷儀器（https://gpm.nasa.gov/missions/GPM/core-observatory）圖2.4是DPR雙波段天線的掃描模式示意圖。Ku波段天線的橫向掃描角度在±17度，刈幅是245公里，KuPR的一條掃描線上分布有49個(gè)像元（KuNS），其星下點(diǎn)的垂直掃描分辨率是250米。KaPR的天線橫向掃描角范圍是±8.5度，刈幅是120公里，掃

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用TRMM PR和IGRA探測分析的拉薩降水云內(nèi)大氣溫濕廓線特征[J]. 王夢曉,王瑞,傅云飛.  高原氣象. 2019(03)
[2]GPM/DPR雷達(dá)與CINRAD雷達(dá)降水探測對比[J]. 劉曉陽,李郝,何平,李丹楊,鄭媛媛.  應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]星載雙頻云雷達(dá)的云微物理參數(shù)反演算法研究[J]. 吳瓊,仰美霖,竇芳麗,郭楊,安大偉.  氣象學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]GPM衛(wèi)星雙頻測雨雷達(dá)探測降水結(jié)構(gòu)的個(gè)例特征分析[J]. 張奡祺,傅云飛.  大氣科學(xué). 2018(01)
[5]GPM資料在分析“彩虹”臺(tái)風(fēng)降水垂直結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J]. 盧美圻,魏鳴.  遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2017(05)
[6]GPM雙頻降水測量雷達(dá)對降雪的探測能力分析[J]. 吳瓊,仰美霖,竇芳麗.  氣象. 2017(03)
[7]TRMM衛(wèi)星反演降水在江蘇典型平原區(qū)的評估與訂正[J]. 孫振利,吳志勇,何海.  水電能源科學(xué). 2017(02)
[8]TRMM衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)在江蘇省的適用性分析[J]. 田苗,童楊輝.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(12)
[9]TRMM測雨雷達(dá)（PR）弱降水遙感研究[J]. 陳玉玨,王雨.  科技通報(bào). 2016(05)
[10]基于云亮溫和降水回波頂高度分類的夏季青藏高原降水研究[J]. 傅云飛,潘曉,劉國勝,李銳,仲雷.  大氣科學(xué). 2016(01)

博士論文
[1]夏季東亞季風(fēng)區(qū)云和降水及氣溶膠的年際變化特征研究[D]. 楊元建.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]基于TRMM探測的熱帶及副熱帶降水及其光譜信號特征分析[D]. 劉鵬.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012



本文編號：3422325