風(fēng)廓線雷達結(jié)合毫米波雷達提取降水時大氣垂直速度的研究.pdf

1、風(fēng)廓線雷達以晴空大氣作為主要探測對象，利用大氣湍流對電磁波的后向散射作用來獲取雷達上空大氣折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)（C2n）、大氣水平風(fēng)和垂直風(fēng)等氣象要素隨時間和高度的變化及分布。但是在降水天氣下，降水粒子也會對風(fēng)廓線雷達電磁波產(chǎn)生散射，風(fēng)廓線雷達回波包括大氣湍流散射回波和降水粒子散射回波。降水粒子回波通常比大氣湍流回波更強，使得大氣運動信息受到了降水粒子的干擾，給大氣風(fēng)場反演帶來誤差。
　　論文首先介紹了降水條件下對風(fēng)廓線雷達數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

2、的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了風(fēng)廓線雷達的基本原理、信號處理和數(shù)據(jù)處理流程及基礎(chǔ)質(zhì)量控制流程，分析了風(fēng)廓線雷達在晴天、降雪、層狀云降雨及對流云降雨天氣下的數(shù)據(jù)特征。風(fēng)廓線雷達能探測到降水粒子和湍流信號，但毫米波雷達只能探測到云雨粒子信息而無法探測到大氣湍流信號，基于風(fēng)廓線雷達和毫米波雷達探測湍流能力的差異，論文提出了兩種在弱降水天氣下結(jié)合毫米波雷達數(shù)據(jù)提取風(fēng)廓線雷達的大氣垂直速度方法，并選取降水個例進行了新方法的驗證。將新方法計算的大氣垂直速度與傳

3、統(tǒng)雙峰法提取的大氣運動垂直速度以及風(fēng)廓線雷達的原始垂直速度產(chǎn)品進行了對比分析，結(jié)果表明在弱降水天氣下，新方法能有效消除降水對風(fēng)廓線雷達垂直速度的影響，并且，在湍流譜極其微弱的情況下該方法也能準確地獲取大氣垂直速度。
　　在降水較強、毫米波雷達回波有明顯衰減的情況下，本文先利用風(fēng)廓線雷達數(shù)據(jù)對毫米波雷達的功率譜進行衰減訂正，然后結(jié)合訂正后的毫米波雷達數(shù)據(jù)進行風(fēng)廓線雷達的大氣垂直速度的提取。結(jié)果表明經(jīng)該方法訂正后，垂直速度小于2m/s