北京MST（mesosphere-stratosphere-troposphere,中間層-平流層-對流層）雷達是我國"子午工程"一期中探測大氣動力結構的獨特大型設備。雷達自2011年建成以來,已獲取較好的大氣風場數(shù)據(jù),但在其他要素提取方面仍有改進需求。從噪聲電平估算與目標回波識別這兩個關鍵步驟改進雷達原始功率譜密度處理算法,以期得到更準確的大氣要素信息。在噪聲電平估算方面,提出應用對數(shù)-線性擬合方案快速實現(xiàn)客觀分析法,與二分法方案差值的標準差為0.43 dB,表明對數(shù)-線性擬合方案能兼顧時效性與準確性。改進后的數(shù)據(jù)處理算法能夠精確識別目標回波。利用改進算法處理2012年1—12月數(shù)據(jù)結果與雷達、探空以及ERA5再分析數(shù)據(jù)進行比較,各高度緯向風與探空測值的均方根誤差均為2～3 m·s^-1,優(yōu)于雷達產品和探空測值均方根誤差(3～4 m·s^-1),信噪比、譜寬和垂直速度質量也有明顯提高,表明改進算法可靠、有效且相對易于實現(xiàn)。 

【文章來源】：應用氣象學報. 2020,31(06)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

圖８??ＦｉｇＪ??２０１２年１月１日一１２月３１日北垂直速度與ＥＲＡ５Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｖｅｒｔｉｃａｌ?ｖｅｌｏｃｉｔｙ?ｂｅｔｗｅｅｎ?Ｅ

第６期??陳澤等：北京ＭＳＴ雷達功率譜密度處理算法改進??７０１??２０??信噪比／ｄＢ??４０??６０??４?５?６??譜寬／（ｍ?？?ｓ＿１）??圖６?２０１２年１月１日一?１２月３１日信噪比（ａ）和譜寬（ｂ）的年平均值（曲線）和標準差（陰影）廓線??Ｆｉｇ．?６?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ａｎｎｕａｌ?ｍｅａｎ（ｔｈｅ?ｃｕｒｖｅ）?ａｎｄ?ｓｔａｎｄａｒｄ?ｄｅｖｉａｔｉｏｎ（ｔｈｅ?ｓｈａｄｅｄ）?ｏｆ?ＳＮＲ（ａ）??ａｎｄ?ｓｐｅｃｔｒａｌ?ｗｉｄｔｈ（ｂ）?ｂｅｔｗｅｅｎ?Ｂｅｉｊｉｎｇ?ＭＳＴ?ｒａｄａｒ?ｄａｔａ（ｆｒｏｍ?１?Ｊａｎ?ｔｏ?３１?Ｄｅｃ?ｉｎ?２０１２）??ｏｂｔａｉｎｅｄ?ｕｓｉｎｇ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ａｎｄ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ??０??－３－２－１０?１?２?３??諱向風偏差／（ｍ?＿?ｓ＿］）??２０??０??０?１?２?３?４?５?６?７??緯向風均方根誤差／（ｍ?？?ｓ，??２０??原算法??一改進算法??－２??－１??０??經向風偏差／（ｍ?？?ｓ一１）??２?３?４?５??經向風均方根誤差／（ｍ?？?ｓ—１）??圖７?２０１２年１月１日一１２月３１日北京ＭＳＴ雷達原算法與改進算法得到的??經向風、緯向風與探空對比??Ｆｉｇ．?７?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｚｏｎａｌ?ａｎｄ?ｍｅｒｉｄｉｏｎａｌ?ｗｉｎｄ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｒａｄｉｏｓｏｎｄｅ?ａｎｄ?Ｂｅｉｊｉｎｇ?ＭＳＴ?ｒａｄａｒ?ｄａｔａ?ｏｂｔａｉｎｅｄ??ｕｓｉｎｇ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ａｎｄ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ?ｆ

７０２??應用氣象學報??第３１卷??－４?—３?－２?－１?０??緯向風偏差／（ｍ?．?ｓ＿”??２?３?４?５??緯向風均方根誤差／（ｍ?？?ｓ，??圖９?２０１２年１６組降水天氣條件下北京ＭＳＴ雷達原算法與改進算法得到的經向風、??緯向風與探空測值平均差值和均方根誤差廓線??Ｆｉｇ．?９?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｍｅａｎ?ｖａｌｕｅｓ?ａｎｄ?ｒｏｏｔ?ｍｅａｎ?ｓｑｕａｒｅ?ｅｒｒｏｒ?ｏｆ?ｚｏｎａｌ?ａｎｄ?ｍｅｒｉｄｉｏｎａｌ?ｗｉｎｄ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｒａｄｉｏｓｏｎｄｅ??ａｎｄ?Ｂｅｉｊｉｎｇ?ＭＳＴ?ｒａｄａｒ?ｄａｔａ?ｏｂｔａｉｎｅｄ?ｕｓｉｎｇ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ａｎｄ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ??ｕｎｄｅｒ?１６－ｇｒｏｕｐ?ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ?ｗｅａｔｈｅｒ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ?ｉｎ?２０１２??差分別在一〇？?０５？０？?０５?ｍ?？?ｓ＿１?和?０？?２５？０？?３?ｍ?？??圍內．明顯小于霄達原算法與ＥＲＡ５數(shù)據(jù)的差??擇Ｃ寧均差揎和差揖的標準差分別在一〇．３５一??一．０？?２Ｓ?ｍ?．?ｓ—１?和?０？?４．？０．．．Ｓ?ｍ?．?。改進??算法得到昀垂直速度與ＥＲＡＥ５數(shù)據(jù)的差異明顯小??于雷達產品與ＥＲＡ５數(shù)據(jù)的差異ｅ??改進箅法可更準確地識別大氣湍流倩號，有教??抑制雜波及降水信號齒擾。為檢驗改進算法在降??水天氣條件下的有效性，將２０１２年共１６組降水天??氣條件下（根據(jù)雷隹站所在地歷史天氣記錄全天：有??降水時段？?７?Ｊｆ?２５，：?２６，２．ｇ：ｓ?Ｓ１?日，８?ｊｆ?Ｓ?日及?ｌｊ?ｊｆ??１３?，２０日）的探空與

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3526101