检索结果-内蒙古大学图书馆

热带气象学报 2022年第2期38卷 193-202页

作者：吴举秀潘佳文魏鸣顾瑜山东省气象防灾减灾重点实验室/山东省大气探测技术保障中心山东济南250031 厦门市海峡气象开放重点实验室/厦门市气象局福建厦门361012 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/南京信息工程大学江苏南京210044 青岛市气象局山东青岛266003

冰雹大小影响天气灾害的程度,为发展基于双偏振参量识别冰雹大小的算法,筛选了2019年、2020年山东省发生的33例冰雹事件,依据我国冰雹等级划分标准将其划分为小冰雹、大冰雹、特大冰雹,基于湿球0℃及冰雹融化特性确定了7个高度层,探讨了... 详细信息

冰雹大小影响天气灾害的程度,为发展基于双偏振参量识别冰雹大小的算法,筛选了2019年、2020年山东省发生的33例冰雹事件,依据我国冰雹等级划分标准将其划分为小冰雹、大冰雹、特大冰雹,基于湿球0℃及冰雹融化特性确定了7个高度层,探讨了3类冰雹在不同高度层的双偏振参量分布特征,并获得了冰雹的偏振参量阈值。研究表明:在相同高度,冰雹越大雷达水平反射率因子Z_(h)中位数越大、差分反射率因子Z_(dr)中位数越小且基本为正值,但在-10~-20℃层,大冰雹的Z_(dr)中位数易呈现负值;相关系数CC中位数随冰雹增大或高度降低而减小,但特大冰雹在0℃层到H0℃-1 km(0℃层下1 km)之间由于融化比例较小CC反而会稍大;冰雹差分相移率K_(DP)中位数在0℃层以上为0°/km左右,在0℃层以下随高度降低冰雹融化而增加;大冰雹或特大冰雹基本特征是Z_(h)大、CC小、Z_(dr)小,CC可低至0.7以下,所有冰雹的Z_(dr)、K_(DP)可出现负值,小冰雹Z_(dr)大于0 dB的情况较多,特大冰雹Z_(dr)接近0 dB;-20℃层以上的Z_(h)、0~-20℃层的CC和Z_(h)、0℃层以下的CC、Z_(h)、Z_(dr)对冰雹大小比较敏感。

关键词： s波段双偏振雷达冰雹偏振特征冰雹大小识别冰雹融化特性偏振参量阈值

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广州s波段双偏振雷达数据质量初步分析

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热带气象学报 2018年第1期34卷 59-67页

作者：陈超胡志群胡胜张扬广东省气象台广东广州510640 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

广东省已经通过新布设或对CINRAD\sA雷达的升级改造完成5部s波段双偏振雷达的业务运行。受目前双偏振雷达技术水平限制,双偏振雷达偏振量很不稳定,因此偏振雷达资料使用前需要对数据可用性、偏振量的系统偏差等进行初步分析,以保证偏振... 详细信息

广东省已经通过新布设或对CINRAD\sA雷达的升级改造完成5部s波段双偏振雷达的业务运行。受目前双偏振雷达技术水平限制,双偏振雷达偏振量很不稳定,因此偏振雷达资料使用前需要对数据可用性、偏振量的系统偏差等进行初步分析,以保证偏振雷达后续产品的可靠性。使用广州s波段双偏振雷达稳定运行后的2016年7—8月连续观测资料,分析了噪声对零滞后相关系数ρ_(HV)(0)及差分反射率因子Z_(DR)的影响和订正效果。结果表明:当sNR小于20.0 dB时,偏振参量ρ_(HV)(0)和Z_(DR)的稳定性变差,数据不可用;噪声订正后,数据可用的sNR阈值减小为17.0 dB。进一步分析了经过噪声订正后的Z_(DR)和ZH之间的关系,并与雨滴谱反演结果及理论值进行对比。结果表明:广州雷达Z_(DR)较雨滴谱反演值和理论值均偏小,Z_(DR)观测值存在系统偏差。结合广州的气候特征,对偏振量系统误差估计的微雨滴法的指数进行了调整,基于此方法分析了Z_(DR)、初始相位Φ_(DP)(0)的系统误差随方位角的变化。结果表明:Z_(DR)系统误差随方位角在-0.29~0.22 dB之间波动,剔除遮挡后的平均偏差为-0.09 dB,与实测Z_(DR)值和雨滴谱反演值及理论值对比偏小的结论一致,但偏差大小有区别;同时,Φ_(DP)(0)随方位角有4°左右的波动。分析还发现Z_(DR)、Φ_(DP)(0)系统误差有随时间波动的特征。最后挑选个例对Z_(DR)进行噪声和系统误差订正后发现,订正后的Z_(DR)得到改善。这些初步分析和结果对s波段双偏振雷达数据的使用有一定的参考意义。

关键词：数据质量系统偏差特征微雨滴法 s波段双偏振雷达差分反射率因子信噪比

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汕头s波段双偏振雷达降水估测效果分析

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气象科技 2024年第4期52卷 477-487页

作者：黄裔诚陈欢欢许思涵陈禹旭郑晓钦广东省汕头市气象局汕头515000

为提高雷达定量降水估测的精度,本文选取2018—2022年汕头地区3次西南季风和3次台风降水过程,利用s波段双偏振雷达和自动站雨量计资料进行雷达降水估测效果分析。通过5个误差指标,分析了传统的PPs法、Ryzhkov的Ryzhkov法、郭佳的CsU-HID... 详细信息

为提高雷达定量降水估测的精度,本文选取2018—2022年汕头地区3次西南季风和3次台风降水过程,利用s波段双偏振雷达和自动站雨量计资料进行雷达降水估测效果分析。通过5个误差指标,分析了传统的PPs法、Ryzhkov的Ryzhkov法、郭佳的CsU-HIDRO_I法和汪舵的HCA-LIQ法,共4种雷达降水估测算法在6次降水过程中的降水估测效果,得出以下结论:在不分降水量级和降水类型的情况下,采用CsU-HIDRO_I进行雷达降水估测效果最优;在分雨强的情况下,小雨类采用Ryzhkov最优,中雨类和强降水类采用CsU-HIDRO_I最优;在分降水类型的情况下,西南季风降水过程中采用CsU-HIDRO_I最优,而台风降水过程中采用HCA-LIQ最优。在实际应用中,可综合考虑雨强和降水类型,采用相应的降水估测算法以提高雷达在定量降水估测的精度。

关键词：定量降水估测 s波段双偏振雷达偏振参量误差分析

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深圳X波段双偏振相控阵雷达降水估测算法效果评估

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成都信息工程大学学报 2024年第1期39卷 61-71页

作者：余本超郑佳锋张扬刘黎平成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

为验证X波段双偏振相控阵雷达的降水估测能力,利用2020年深圳市X波段双偏振相控阵雷达探测资料和广州市s波段双偏振雷达探测资料,建立基于双偏振雷达参量强弱(即ZH、ZDR和KDP)的本地化混合降水反演方法,对不同降水使用最优的雷达参量进... 详细信息

为验证X波段双偏振相控阵雷达的降水估测能力,利用2020年深圳市X波段双偏振相控阵雷达探测资料和广州市s波段双偏振雷达探测资料,建立基于双偏振雷达参量强弱(即ZH、ZDR和KDP)的本地化混合降水反演方法,对不同降水使用最优的雷达参量进行定量降水估测,统计广东龙门县2016年雨滴谱观测资料,得到降水估测公式中的系数,分析不同时间、空间和降水强度下降水个例,利用本地化降水反演方法产生的定量降水估计结果与雨量计观测资料对比。结果表明,高时空分辨率的X波段相控阵雷达可以提高降水估测精度。X波段相控阵雷达在高时间分辨率下,其估测降水强度变化趋势和自动站观测的降水强度变化趋势一致,并且对降水强度小于40 mm/h的降水估测较为准确。在最大观测范围内,X波段相控阵雷达能观测到低层的气象信息,其降水估测的评估结果优于s波段雷达。X波段相控阵雷达对暴雨以下的降水估测更加准确,对暴雨以上的降水估测结果误差较大,可信度不高。

关键词： X波段相控阵雷达 s波段双偏振雷达定量降水估测

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CINRAD-sA双偏振雷达资料在降水估测中的应用初探

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气象 2019年第1期45卷 113-125页

作者：陈超胡志群胡胜张扬李珊珊广东省气象台广州510640 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

对基于水平反射率ZH和差分传播相移率K_(DP)的降水估测综合法R(C)进行了改进,并对广州s波段双偏振雷达2016年2次飑线和2次台风降水过程的Φ_(DP)使用小波分析进行滤波处理,在此基础上使用变距最小二乘法拟合得到K_(DP)的值。分别使用R(C... 详细信息

对基于水平反射率ZH和差分传播相移率K_(DP)的降水估测综合法R(C)进行了改进,并对广州s波段双偏振雷达2016年2次飑线和2次台风降水过程的Φ_(DP)使用小波分析进行滤波处理,在此基础上使用变距最小二乘法拟合得到K_(DP)的值。分别使用R(C)和R(Z_H)法对2次飑线和2次台风降水过程进行降水估算,将估算结果和雨量计小时雨量进行了对比,并将两种方法的评估结果进行了对比。结果表明:(1)对于飑线类型降水,R(C)法对5 mm·h^(-1)以上的降水估测精度要好于R(Z_H)法,且降水率越大,R(C)法优势越明显,当降水率≥20 mm·h^(-1)时,两次过程R(C)法比R(Z_H)法的平均相对误差(RE)降低了17. 2%,平均绝对误差(AE)减少了1.89 mm,平均均方根误差(RMsE)减少了1.66 mm;(2)对于台风类型降水,R(C)法对5 mm·h^(-1)以上的降水估测精度也好于R(Z_H)法,当降水率≥20 mm·h^(-1)时,两次过程R(C)法比R(Z_H)法的平均RE降低了33. 19%,平均AE减少了3. 95 mm,平均RMsE减少了4.05 mm;(3)对于飑线和台风两种类型降水R(C)法都明显改善了降水率较大时的R(Z_H)法低估问题,但R(C)法在降水率>10 mm·h^(-1)时也存在低估,可能是由雨滴谱资料观测误差导致拟合的系数偏小或雷达硬件造成的观测偏差等造成的。

关键词：定量降水估测小波分析综合法差传播相移率 s波段双偏振雷达飑线台风

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利用卷积神经网络开展偏振雷达定量降水估测研究

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热带气象学报 2024年第1期40卷 64-74页

作者：蔡康龙胡志群谭浩波黄锦灿张伟强张晶晶植江玲佛山市龙卷风研究中心/中国气象局龙卷风重点开放实验室广东佛山528000 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 广东省气象局广东广州510080 高明区气象局广东佛山528000

利用偏振升级改造后的广州新一代天气雷达(CINRAD/sAD)水平反射率ZH、差分传播相移率KDP、差分反射率因子ZDR和广东佛山219个地面气象自动站雨量数据,形成不同偏振量组合的8个数据集。基于卷积神经网络(CNN),建立雷达定量降水估测网络架... 详细信息

利用偏振升级改造后的广州新一代天气雷达(CINRAD/sAD)水平反射率ZH、差分传播相移率KDP、差分反射率因子ZDR和广东佛山219个地面气象自动站雨量数据,形成不同偏振量组合的8个数据集。基于卷积神经网络(CNN),建立雷达定量降水估测网络架构QPEnet,并将该架构用于雷达定量降水估测(QPE),评估结果表明:数据集通道数N的增加可降低QPEnet的定量降雨估测的均方根误差(RMsE),并提高相关系数(CORR);对于由ZH形成的数据集Z、Z_1~3 km和Z_6 min,随着通道数N的增加,数据集Z、Z_1~3 km和Z_6 min的性能逐步得到提高,数据集Z_1~3 km和Z_6 min的均方根误差(RMsE)分别是4.71和3.78,比数值集Z分别降低了1.3%和18.7%;数据集Z_1~3 km和Z_6 min的CORR分别是0.82和0.88,比数据集Z分别提高了2.5%和10.0%;对于ZH、KDP和ZDR偏振量组成的数据集里面,数据集Z_ZDR_KDP的拟合性能最好,RMsE为3.97,比数据集Z的RMsE降低了14.6%,CORR是0.86,比数据集Z提高了7.5%;分别对0.6~5 mm、5~10 mm、10~20 mm、20~30 mm、30~40 mm、40~50 mm和50 mm以上的7个降水量级的均方根误差(RMsE)、平均偏差比(MBR)、平均误差(AE)和相对误差(RE)等的统计结果表明,数据集Z_6 min降雨精度最高。

关键词：定量降水估测卷积神经网络 s波段双偏振雷达测雨精度

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使用气象目标物验证珠海-澳门双偏振雷达的差分反射率标定

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气象科技 2019年第1期47卷 10-18页

作者：詹棠龚志鹏郑浩阳夏冬滕超邱国强广东省珠海市国家气候观象台珠海519000 广东省珠海市公共气象服务中心珠海519000

为了寻求适合珠海-澳门双偏振雷达的差分反射率标定方法,提升其探测的准确性和稳定性,对珠澳雷达的太阳法和垂直指向法的标定结果进行了分析对比。对比表明两个标定方法确定的系统偏差之间存在较大的差异。为了确定真实的系统偏差,基于... 详细信息

为了寻求适合珠海-澳门双偏振雷达的差分反射率标定方法,提升其探测的准确性和稳定性,对珠澳雷达的太阳法和垂直指向法的标定结果进行了分析对比。对比表明两个标定方法确定的系统偏差之间存在较大的差异。为了确定真实的系统偏差,基于业务运行的体积扫描数据,在初始差分相移订正的基础上,用差分相移、反射率、信噪比和相关系数作为筛选条件,筛选了适合作为标定参照物的小雨和干雪,对珠澳雷达的标定结果进行了验证并分析了标定误差的成因。结果表明以小雨和干雪作为目标物得到的差分反射率系统偏差和太阳扫描法得到的结果非常一致,且在超过两个月时间内表现较为稳定,可以用于对雷达系统的差分反射率偏差进行长期的在线监控。垂直指向法标定的结果存在明显偏差。与英国Thurnham C波段雷达以及南京大学C波段雷达的垂直入射标定数据的横向对比和分析表明,珠澳雷达的垂直指向法标定受到位于天线罩顶部的航空障碍灯和维护窗的影响,使得标定结果出现偏差。

关键词： s波段双偏振雷达差分反射率标定太阳法垂直指向法

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湛江2019年4次冰雹双偏振雷达产品应用分析

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广东气象 2023年第3期45卷 54-57,61页

作者：钟谢非陈海亮劳汉琼湛江市气象局广东湛江524000

利用MICAPs高空地面资料和湛江s波段双偏振雷达资料对2019年3月6日、4月12日共4次雹暴云团造成的降雹天气过程进行分析。结果表明:1)4次过程均出现高悬强回波、三体散射长钉等降雹强风暴基本雷达特征;2)双偏振雷达基本参量的冰雹识别通... 详细信息

利用MICAPs高空地面资料和湛江s波段双偏振雷达资料对2019年3月6日、4月12日共4次雹暴云团造成的降雹天气过程进行分析。结果表明:1)4次过程均出现高悬强回波、三体散射长钉等降雹强风暴基本雷达特征;2)双偏振雷达基本参量的冰雹识别通常以高水平基本反射率Z_(H)、低的差分反射率Z_(DR)、协相关系数CC作为冰雹主要识别判据。3)4次雹暴云团在入流缺口处有明显的Z_(DR)环和Z_(DR)柱。成熟的雹暴云团强回波区对应Z_(DR)为趋近于0 dB的低值区,低于0.95的CC与趋近于0 (°)/km或为缺测的K_(DP)。4次过程中降雹前1~2 h,雹胚发展的强回波区域对应Z_(DR)常有低值窄带区下延接地。

关键词：天气学强对流冰雹 s波段双偏振雷达雷州半岛

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CINRAD-sA双偏振雷达资料在降水估测中的应用初探

CINRAD-SA双偏振雷达资料在降水估测中的应用初探

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中国气象学会雷达气象学委员会新一代天气雷达发展20周年学术交流会

作者：陈超胡志群胡胜张扬李珊珊广东省气象台广州510640 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

对基于水平反射率ZH和差分传播相移率KDP的降水估测综合法R(C)法进行了改进,并对广州s波段双偏振雷达2016年2次飑线和2次台风降水过程的ΦDP使用小波分析进行滤波处理,在此基础上使用变距离最小二乘法拟合得到KDP的值.分别使用R(C)和R(... 详细信息

对基于水平反射率ZH和差分传播相移率KDP的降水估测综合法R(C)法进行了改进,并对广州s波段双偏振雷达2016年2次飑线和2次台风降水过程的ΦDP使用小波分析进行滤波处理,在此基础上使用变距离最小二乘法拟合得到KDP的值.分别使用R(C)和R(ZH)法对2次飑线和2次台风降水过程进行降水估算,将估算结果和雨量计小时雨量进行了对比,并将两种方法的评估结果进行了对比.结果表明：(1)对于飑线类型降水,R(C)法对5mm/h以上的降水估测精度要好于R(ZH)法,且降水率越大,R(C)优势越明显,当降水率≥20mm/h时,两次过程R(C)法比R(ZH)法的平均MRE降低了17.6％,平均MAE减少了1.89mm,平均MRsE减少了1.66mm;(2)对于台风类型降水,R(C)法对5mm/h以上的降水估测精度也好于R(ZH)法,当降水率≥20mm/h时,两次过程R(C)法比R(ZH)法的平均MRE降低了33.1％,平均MAE减少了3.95mm,平均MRsE减少了4.05mm;(3)对于飑线和台风两种类型降水R(C)法都明显改善了降水率较大时的R(ZH)法低估问题,但R(C)法在降水率大于10mm/h时也存在低估,可能是由于雨滴谱资料观测误差导致拟合的系数偏小或雷达硬件造成的观测偏差等原因造成的.

关键词：定量降水估测小波分析综合法差传播相移率 s波段双偏振雷达飑线台风

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双偏振雷达差分反射率标定方法对比研究

双偏振雷达差分反射率标定方法对比研究

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第33届中国气象学会年会

作者：詹棠龚志鹏郑浩阳珠海市国家气候观象台

通过对珠澳共建s波段双偏振雷达的标定数据和体积扫描数据的分析,对垂直指向法、太阳扫描法以及气象目标监测法三种差分反射率标定方法进行对比研究。研究结果表明:在三种标定方法中,太阳扫描法估测系统偏差的精度是最高的,在10-15d B... 详细信息

通过对珠澳共建s波段双偏振雷达的标定数据和体积扫描数据的分析,对垂直指向法、太阳扫描法以及气象目标监测法三种差分反射率标定方法进行对比研究。研究结果表明:在三种标定方法中,太阳扫描法估测系统偏差的精度是最高的,在10-15d B的信噪比范围内能将接收通道标定至低于0.1d B的精度,但其对于全通道的标定需依赖于发射损耗测量,总体标定精度取决于发射损耗测量精度。太阳扫描的结果表明,珠澳雷达接收通道的稳定性较高,在1-2个月内,漂移不超过0.06d B。对两个月内的小雨和干雪的分析表明,使用小雨和干雪连续监测差分反射率的系统偏差变化是可行的,逐日平均的差分反射率波动幅度在0.2d B以内,估计值的标准差表明用干雪估计差分反射率偏差要显著优于使用小雨,而小雨中的差分反射率则明显受到降雨类型的影响,对流降雨中标准差显著增大。三种标定方法中,太阳扫描结合损耗测量估计的系统偏差与气象目标物估计的结果相当一致,比较接近真实的系统偏差;垂直入射法尽管差分反射率标准差较小,但其估计的差分反射率均值与另外两种方法相差较大,其偏差原因仍有待进一步的研究。

关键词： s波段双偏振雷达差分反射率标定太阳扫描法垂直入射法气象目标法

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