雷达常数C的实用计算法及误差分析

目前,天气雷达的观测工作,逐步由定性描述趋向定量测量,如何正确测定雷达有关参数并进而计算雷达常数C,是这个问题的关键之一。 (一)雷达常数C的含意。 降水回波强度的大小,可由反射因子Z(Ze)来表征。根据雷达气象方程,Z(Ze)可由下列公式计算:     

雪和冰粒的等效雷达反射因子

雷达观测中常常提出这样的问题:如何把雪和冰粒的雷达观测值与这些质粒尺度资料作比较,即根据雷达观测值来估计降雪量.由于天气雷达通常测量的是等效雷达反射因子Z_e,所以任何涉及降水质粒尺度的计算最后都得用Z_e来表示. 一、Z-Z_e关系由于物理因子和公认的常规方法使得上述问题复杂化,所以最好从Z的基本定义着手加以讨论.雨滴的雷达反射因子Z可以用     

天气雷达定量测量中若干问题的讨论

本文总结了1972—1978年对3.2厘米天气雷达的标定工作,讨论了标定在雷达定量测量中的重要性。主要结论是: (1)雷达参数逐年有变化,必须经过标定后才能进行定量测量。雷达一经安装固定,几个对测量Ze有影响的因子中,变动较大的是Pr_(min)。对本雷达,在冰雹季节内用讯号发生器校准,Pr_(min)变动不超过3分贝。由此所得Ze值的最大变幅为±2分贝 (2)施放携带标准反射体的气球,可以直接标定出给定距离上气象目标物的雷达最小可测反射率因子Ze_(min)值,由此计算所得Ze值的最大变幅为±1分贝。此法简便、实用,并且排除了雷达高频系统变动的影响。     

上海南汇WSR-88D双偏振天气雷达的生物 回波识别与分析

为识别我国新一代天气雷达的生物回波,研究长江中下游地区天气雷达观测到的生物迁飞发生发展规律,选取上海南汇WSR-88D双偏振天气雷达2018年春季的观测数据,应用反射率因子Z、双程差分相位Φ_(DP)、0延迟相关系数ρ_(HV)等雷达物理量和反射率因子纹理SD(Z)、差分相位纹理SD(Φ_(DP))等反映观测值小尺度数值变化的参量,用Python语言设计基于模糊逻辑算法的雷达回波分类程序识别生物回波,识别结果以生物回波采样点的生成时间(世界时)为横坐标,分析了2018年春季上海南汇天气雷达生物回波识别结果的日变化特点,讨论了降水、风及温度等气象条件对生物迁飞的影响。结果表明,S波段天气雷达无法分辨生物单体,但在春季有大规模生物迁飞的时段能够对昆虫成层定向迁飞的现象进行有效识别,3月生物迁飞活动强度较弱,4月和5月回波强度显著增强。地物回波(超折射回波)在雷达低仰角观测中,对有效识别生物迁飞回波尤其具有阻碍性。为此,在原有算法的基础上,用标准化频率直方图对迁飞现象明显时段的数据中生物回波点的以上4个变量观测值进行概率统计,揭示生物回波与地物(超折射)回波雷达物理量之间的差异。     

雨滴在静止大气中的平均多卜勒速度

为了克服用雷达反射因子Z求静止大气中平均多卜勒速度■关系式(即■_0—Z关系)随时间、地点、雨型而显示出的不稳定性,本文导出了雷达反射因子Z、雨强I和■_0之间的新关系式,即■_0=1.288(Z/I)0.2537。资料验证表明,这个新关系式是稳定的,而且精度比■_0—Z关系高。它还为使用常规测雨雷达和雨量计这种半遥感方法确定■_0提供了理论依据。     

多普勒天气雷达在低纬高原地区建立高分辨率降水资料场中的应用

利用昆明多普勒天气雷达资料、自动雨量站的降水资料以及TRMM/PR资料,对多普勒天气雷达在低纬高原地区建立高分辨率降水资料场中的应用进行了研究。结果表明：（1） 在低纬高原地区的降水云层的零度亮带的高度值变化较大,其最高值与最低值的差达到3 787.8 m,这在建立高分辨率降水资料场时是需要考虑的,选择雷达体扫复合仰角的PPI反射因子来进行雷达降水估测是比较合适的;（2） 在强降水和大面积中等强度降水的情况下,还需要考虑降水衰减的影响。通过试验发现：对于低纬高原地区雷达测量降水,使用迭代法对雷达衰减订正的效果比较好,其订正后的雷达反射因子明显高于雷达直接探测的反射因子,最大的订正差值超过了9 dBz;（3） 在雷达-自动雨量站联合校准中采用卡尔曼滤波方法对雷达测量降水的误差修正有明显的改进作用。     

用天气雷达资料鉴别降雨型

1.引言使用雷达能估算降水量,雨滴反射一定比例的雷达能量,而雷达反射率能用量值 Z 表示,通常 Z 与降雨率 R 间的关系使用如下经验相关:Z=AR~BA 和 B 的值是随雨滴大小的分布和降雨型而定,在 UK 雷达系统中,虽然可采用各种值,但一般取 A=200,B=1.6。B 值不如 A 值那样多变,所以因子 A 因实时使用不同的遥测雨量计资料而会有所改变。     

市级气象实时业务系统的开发与应用

1 引言 市级气象实时业务系统的建立,不仅为各级台站提供了丰富的天气图、数值预报传真图、卫星云图和雷达回波等信息,而且,为台站传输了大量的实时共享报文资料。充分利用这些实时报文资料,进行加工处理,分析大气结构,跟踪监视天气变化,对准确预报各种天气,尤其是灾害性天气,有着极其重要的意义。     

Ka波段毫米波云雷达对青藏高原东南缘降水回波的分析

利用丽江站新建的Ka波段毫米波云雷达获得的高时间分辨率的垂直观测资料,结合同址的地面自动气象站和雨滴谱的分钟数据、常规探空数据和附近C波段天气雷达的强度回波,分析了两次降水过程前后云雷达反射率因子Z、径向速度V_r、速度谱宽S_w的垂直变化规律。分析表明:在发生弱降水时,云雷达Z在垂直方向的变化不明显;但V_r、S_w值在0℃层稍低位置有一个明显的分界层(融化层),粒子通过融化层后V_r、S_w都是快速变大,这个变化主要是粒子的相态由固态变成液态引发的,可以通过V_r、S_w突变值的位置来识别0℃层亮带的高度。从C波段天气雷达回波强度、剖面图及云雷达位置的时间-高度图看,对毛毛雨和小雨的回波,强度和高度差异比较明显,毛毛雨比小雨回波高度低、强度弱,与云雷达相比C波段雷达对高一些的云观测不到,对距离较远的弱降水回波无法观测到;由于相同粒子对不同波长电磁波的散射不一样,造成两种雷达垂直方向观测到的Z变化不同。对比弱降水回波,云雷达在...     

一次海面降雪的双线偏振多普勒雷达回波特征分析

以X波段双线偏振多普勒天气雷达在葫芦岛探测到的2004年4月1日的一次海面降雪过程为例,概述了雷达主要性能参数。通过分析雷达二次产品开发平台运行后得到的强度、速度、谱宽和双线偏振差分反射率等产品,探讨了海面降雪和海杂波Z值及差分反射率因子ZDR的取值大小及空间变化特征。结果表明:雪花降落过程中,ZDR值由正值逐渐转变到为-0.5～0.5 dB,且Z值随高度降低而增大,而海杂波Z及ZDR值空间变率不大。     

市级气象实时业务系统的开发与应用

市级气象实时业务系统的建立，不仅为各级台站提供了丰富的天气图、数值预报传真图、卫星云图和雷达回波等信息，而且，为台站传输了大量的实时共享报文资料。充分利用这些实时报文资料，进行加工处理，分析大气结构，跟踪监视天气变化。对准确预报各种天气，尤其是灾害性天气，有着极其重要的意义。     

天气雷达接收机传输特性参数S的动态测量方法

通常，天气雷达测量目标的反射率因子Z是依据对数接收机对稳定幅度的输入信号的传输特性参数，即斜率S和截距B，应用雷达气象方程估算得到的。由于接收机传输特性随时间容易发生变化，因此要经常对它定标。本文提出利用雷达视频信号处理器输出的各个距离库单元上的天气回波数字信号，实时地获取一组对数接收机传输特性曲线斜率的动态测值S，从而快速有效地估算其平均斜率S和相应截距B的新方法。并可利用这一技术随时检查接收机传输特性随时间变化的情况。以便及时更新S、B的值，保证反射率因子的估算精度。     

强天气系统雷达定位的坐标转换公式

1 引言 天气雷达是对强天气系统进行及时探测和准确定位的有力工具。不过它所获取的定位数据是一组以测站(即雷达天线的位置,下同)为中心的“球坐标”值(即斜距γ、方位角α和仰角β),而在天气分析和预报的实际工作中需要的却是地理坐标(即地理纬度ψ和经度λ)。因此,天气雷达的观测数据必须经过“坐标转换”这一步骤,否则无法使用。现在普遍采用的坐标转换方法,是借助素描图底图,靠目力“内     

鄂尔多斯新一代天气雷达建设中的一些体会

新一代天气雷达(多普勒雷达)系统工程建设,是我国20世纪末启动的一项跨世纪的气象现代化工程。建设新一代天气雷达系统既是气象防灾减灾的需要,也是科技发展及气象业务现代化建设的需要,同时也是创建“四个一流”台站,搞好气象科技服务的需要。因此,建设好新一代天气雷达系统具     

湘中"6.26"雷雨大风过程的多普勒雷达产品分析

对6月26日发生在湘中的一次大风过程进行多普勒天气雷达回波分析发现,中低层切变线、地面干线和较强垂直风切变是发生大风的主要背景形势,回波的快速移动、"V"形槽口是雷达回波的总体特征;大风易发生在风暴相对减弱的时期,在雷达产品上具有较低的雷达反射率因子(Z)值,以及较低的垂直积分液态水含量(VIL)和回波顶高(ET)。     

雷达机房动力环境监控系统的设计与应用

新一代天气雷达站网布局逐渐完善,对气象预报预警、防灾减灾提供数据支撑力量不断提高,对雷达运行监控及维护维修能力也不断提出更高要求。本设计依托信息网络设备,全方位读取广西各台站天气雷达设备运行相关参数、动力环境等参数,通过监控系统运维平台,建立起广西新一代天气雷达机房动力环境监控系统,实现对各台站天气雷达运行情况、机房动力保障及温湿度的监控。该系统已应用到广西新一代天气雷达运行保障中,提高了装备保障能力。     

雨滴谱仪和天气雷达观测的反射率因子对比分析

利用Parsivel雨滴谱仪和新一代天气雷达对2012年沈阳地区一次短时暴雨过程进行了对比观测,对雨滴谱仪观测资料计算的反射率因子ZP进行分档统计,并与雷达RHI扫描资料计算的反射率因子Z进行对比分析。结果表明:对于2012年沈阳地区此次暴雨过程,雷达观测的回波强度存在低估现象,雨滴谱仪计算的各档反射率因子ZP均大于雷达观测的反射率因子Z;应用雷达单点和3点平均值进行统计,雷达观测的反射率因子分别平均偏低约8.30 dBz和8.64 dBz;观测仪器取样范围、资料时空匹配及谱宽变化是造成雨滴谱仪和天气雷达观测的反射率因子不一致的主要原因。     

雨滴谱资料在雷达面雨量估测中的应用

利用福建省龙岩市单站Parsivel 2雨滴谱仪2015—2016年监测资料,拟合修订本地不同季节的多普勒天气雷达Z/I关系,将修订后的Z/I关系应用于本地雷达降水估算中,以龙岩区域自动站降水资料为检验依据,分析2015—2018年10次降水过程中多普勒天气雷达Z/I关系修订前后对流域面雨量估算精度的变化。结果表明:利用雨滴谱资料进行本地Z/I关系修订后,面雨量估算值较自动站偏小,误差下降了20%,雷达面雨量的估算精度总体提高了50%。     

多普勒天气雷达产品在人工增雨效果检验中的应用

利用湖南省境内的多普勒天气雷达探测资料,结合湖南省中小尺度地面降雨量资料,对催化作业前后日标云与对比云的多普勒天气雷达参数(回波顶高、最大反射率因子、垂直积分液态水含量、回波面积等)的变化特征进行对比分析.结果表明,催化后,目标云体雷达回波参数值均增大,约20～30 min后都能达到最强,而对比云增大率比目标云要小;作...     

上海浦东X波段双线偏振雷达衰减订正效果分析北大核心CSCD

降水对X波段雷达电磁波的显著衰减,造成了回波弱化现象,带来了定量应用不准确的问题。为了减轻降水衰减对雷达数据的影响,用Z-K_(DP)(反射率因子-差分传播相位常数)方法对上海浦东气象局的X波段雷达反射率因子进行订正试验,具体方案为:当K_(DP)≥0.3°·km^(-1)时,用K_(DP)的值进行订正;当K_(DP)<0.3°·km^(-1)时,使用雨滴谱拟合A(衰减系数)和Z间的经验公式做衰减订正。选取对流性降水个例(2020年9月17日)和稳定性降水个例(2021年2月26日)进行衰减订正试验,经过衰减订正和系统偏差订正后,X波段雷达反射率因子与S波段雷达的反射率因子大小相当,回波形态相似,验证了该订正方法适用于对流性降水和稳定性降水的X波段雷达反射率因子的衰减订正。