| 单多普勒天气雷达反演降水粒子垂直速度Ⅰ：算法分析 |
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| 引用本文： | 周生辉,魏鸣,张培昌,徐洪雄,赵畅.单多普勒天气雷达反演降水粒子垂直速度Ⅰ：算法分析[J].气象学报,2014,72(4):760-771. |
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| 作者姓名： | 周生辉 魏鸣 张培昌 徐洪雄 赵畅 |
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| 作者单位： | 气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 南京信息工程大学, 南京, 210044;气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 南京信息工程大学, 南京, 210044;灾害天气国家重点实验室, 中国气象科学研究院, 北京, 100081;气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 南京信息工程大学, 南京, 210044;灾害天气国家重点实验室, 中国气象科学研究院, 北京, 100081;气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 南京信息工程大学, 南京, 210044 |
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| 基金项目： | 江苏省普通高校研究生科研创新计划项目（CXZZ12_0501、CXLX12_0501）、国家重点基础研究发展计划973项目（2013CB430102）、江苏省高校自然科学重大基础研究项目（10KJA170030）、国家高技术研究发展计划863项目（2007AA061901、2012AA091801）、公益性行业（气象）科研专项（GYHY201206038、GYHY201306040）、灾害天气国家重点实验室开放课题（2013LASW-B16）、北极阁基金（BJG201208）、中国气象局2014年关键技术项目（CMAGJ2014M21）、航空科学基金项目（201320R2001）、水利部公益性行业科研专项（201201063）、国家自然科学基金（41165008）。 |
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| 摘 要： | 针对多普勒雷达风场反演的体积速度处理(Volume Velocity Processing,VVP)方法中系数矩阵的病态问题,从数学上进行了分析和论证,对反演的误差进行了敏感性分析,并对垂直速度的求解方程作了改进。系数矩阵的条件数将随着待反演参量的不同而差别很大,通常的处理方法是舍弃量级较小的参量,通过对误差范数的分析,证明这种处理尽管存在模型误差,但能够降低求解难度和结果误差。对系数矩阵病态原因的分析发现,系数矩阵矢量的线性相关造成了矩阵奇异,当合并或舍弃线性相关项时,待反演参量会受模型误差的影响,并且这种模型误差的大小并不仅与待反演参量的量级有关,而且随着位置的不同而改变,但是部分待参量仍然可以保持准确值。在对VVP算法误差分析的基础上,分析并验证了舍弃部分参量时的反演误差,改进的算法为准确反演降水粒子的垂直速度提供了理论基础。
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| 关 键 词： | 单多普勒天气雷达 改进的VVP方法 病态矩阵 垂直速度 敏感性分析 |
| 收稿时间： | 2013/12/30 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2014/4/28 0:00:00 |
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