雙頻雷達(dá)通過(guò)估計(jì)降水的雨滴譜分布（Rain Drop Size Distribution,DSD）參數(shù)來(lái)估測(cè)降水,相比多普勒天氣雷達(dá)利用Z-I關(guān)系估測(cè)降水的方法,估測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。真實(shí)的雨滴譜分布隨時(shí)空不斷變化,難以準(zhǔn)確描述。本研究的目的是評(píng)估將其描述成Gamma分布模型對(duì)雙頻雷達(dá)估測(cè)降水造成的誤差。研究中利用架設(shè)在廣東龍門(mén)和西藏那曲的雨滴譜儀觀(guān)測(cè)資料,計(jì)算Ku/Ka雙頻雷達(dá)的反射率因子,利用雙頻雷達(dá)算法反演降水率R和衰減系數(shù)k,并將其與雨滴譜儀直接計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較,探討雙頻雷達(dá)反演算法中DSD模型對(duì)反演結(jié)果造成的影響,并對(duì)比反演誤差的地區(qū)差異性。研究結(jié)果表明:DSD參數(shù)對(duì)雙頻雷達(dá)反演降水的影響在那曲和龍門(mén)地區(qū)有一定的差異。從雙頻技術(shù)反演的質(zhì)量加權(quán)的粒子直徑（D_m）、Ka波長(zhǎng)衰減系數(shù)(k_Ka)、Ku波長(zhǎng)衰減系數(shù)(k_Ku)和降水率（R）來(lái)看,當(dāng)Gamma分布的形狀因子μ分別取2、3和4時(shí),龍門(mén)地區(qū)對(duì)四個(gè)參數(shù)的反演都能得到較為穩(wěn)定準(zhǔn)確的結(jié)果,相對(duì)誤差基本<10%。而就k_Ka和5～40 mm·h<... 

【文章來(lái)源】：高原氣象. 2020,39(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１?２０１６年６月１３—１４日廣東龍門(mén)降水雨滴譜分布（ａ）、??Ｄｗ（ｂ）和降水率（ｃ）變化??Ｆｉｇ．?１?Ｃｈａｎｇｅ?ｏｆ?ｒａｉｎｄｒｏｐ?ｓｐｅｃｔｒａｌ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?（ａ），?Ｄｍ?（ｂ）??ａｎｄ?ｒａｉｎ?ｒａｔｅ?（ｃ）?ｄｕｒｉｎｇ?ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ?ａｔ?Ｌｏｎｇｍｅｎ，??—ｏ?ｏ?ｏ??６?４?２??

５７６??高?原氣象??０?２?４?６?８?１０?０?２０?４０?６０?８０??反演值／（ｄＢｋｎｒ１）?／？反演值／（ｍｍｈ１）??圖５廣東龍門(mén)地區(qū)，雙頻雷達(dá)算法反演結(jié)果的相對(duì)誤差??Ｆｉｇ．?５?Ｒｅｌａｔｉｖｅ?ｂｉａｓ?ｏｆ?ｄｕａｌ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｒａｄａｒ?ｒｅｔｒｉｅｖａｌ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｉｎ?Ｌｏｎｇｍｅｎ，?Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ??測(cè)數(shù)據(jù)，分析了青藏高原那曲地區(qū)ＤＳＤ參數(shù)對(duì)雙??頻雷達(dá)反演降水的影響。??圖６給出了那曲地區(qū)當(dāng)＂＝６時(shí)■０？，、心？、的??反演結(jié)果和參考真值的散點(diǎn)分布：圖６表明采用??６的Ｇａｍｍａ分布來(lái)描述雨滴譜參數(shù)時(shí)，在那曲地??區(qū)，雙頻雷達(dá)反演結(jié)果與雨滴譜儀觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)直接計(jì)??算的參考真值一致性較好。??為了定量比較Ｇａｍｍａ分布模型對(duì)雙頻雷達(dá)反??演結(jié)果的影響，同樣計(jì)算了那曲地區(qū)各降水參量反??演值相對(duì)誤差隨各參量的變化。由于在那曲地區(qū)??的觀(guān)測(cè)時(shí)間較短，計(jì)算的大滴部分相對(duì)誤差波動(dòng)太??大，故在計(jì)算相對(duì)誤差時(shí)剔除ｚｌｘ中樣本數(shù)小于５個(gè)??的數(shù)據(jù)。??圖７給出了那曲地區(qū)Ｇａｍｍａ分布取不同＂時(shí)，??雙頻雷達(dá)反演的化、心＜／、心》、尺的相對(duì)誤差。在那??曲地區(qū)，＃?＝－２對(duì)￡＞？，嚴(yán)重低估，＂＝０對(duì)￡＞？，有１０％￣??３０％的低估，＂＝２、３、４、６反演的￡）？在１．５？３?ｍｍ??范圍內(nèi)相對(duì)誤差都在１０％之內(nèi)，其中／／＝３、４時(shí)相對(duì)??誤差最小，在０值附近波動(dòng)；的反演效果與龍門(mén)??基本沒(méi)有差異；對(duì)于那曲地區(qū)心，，和５?￣?４０?ｒｒｍｖｈＨ??降水率的反演，都呈現(xiàn)出隨著＾值的增加相對(duì)誤差??減小的趨勢(shì)，其中當(dāng)＂＝４、６時(shí)，Ｌ相對(duì)誤差最小，?

５７６??高?原氣象??０?２?４?６?８?１０?０?２０?４０?６０?８０??反演值／（ｄＢｋｎｒ１）?／？反演值／（ｍｍｈ１）??圖５廣東龍門(mén)地區(qū)，雙頻雷達(dá)算法反演結(jié)果的相對(duì)誤差??Ｆｉｇ．?５?Ｒｅｌａｔｉｖｅ?ｂｉａｓ?ｏｆ?ｄｕａｌ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｒａｄａｒ?ｒｅｔｒｉｅｖａｌ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｉｎ?Ｌｏｎｇｍｅｎ，?Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ??測(cè)數(shù)據(jù)，分析了青藏高原那曲地區(qū)ＤＳＤ參數(shù)對(duì)雙??頻雷達(dá)反演降水的影響。??圖６給出了那曲地區(qū)當(dāng)＂＝６時(shí)■０？，、心？、的??反演結(jié)果和參考真值的散點(diǎn)分布：圖６表明采用??６的Ｇａｍｍａ分布來(lái)描述雨滴譜參數(shù)時(shí)，在那曲地??區(qū)，雙頻雷達(dá)反演結(jié)果與雨滴譜儀觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)直接計(jì)??算的參考真值一致性較好。??為了定量比較Ｇａｍｍａ分布模型對(duì)雙頻雷達(dá)反??演結(jié)果的影響，同樣計(jì)算了那曲地區(qū)各降水參量反??演值相對(duì)誤差隨各參量的變化。由于在那曲地區(qū)??的觀(guān)測(cè)時(shí)間較短，計(jì)算的大滴部分相對(duì)誤差波動(dòng)太??大，故在計(jì)算相對(duì)誤差時(shí)剔除ｚｌｘ中樣本數(shù)小于５個(gè)??的數(shù)據(jù)。??圖７給出了那曲地區(qū)Ｇａｍｍａ分布取不同＂時(shí)，??雙頻雷達(dá)反演的化、心＜／、心》、尺的相對(duì)誤差。在那??曲地區(qū)，＃?＝－２對(duì)￡＞？，嚴(yán)重低估，＂＝０對(duì)￡＞？，有１０％￣??３０％的低估，＂＝２、３、４、６反演的￡）？在１．５？３?ｍｍ??范圍內(nèi)相對(duì)誤差都在１０％之內(nèi)，其中／／＝３、４時(shí)相對(duì)??誤差最小，在０值附近波動(dòng)；的反演效果與龍門(mén)??基本沒(méi)有差異；對(duì)于那曲地區(qū)心，，和５?￣?４０?ｒｒｍｖｈＨ??降水率的反演，都呈現(xiàn)出隨著＾值的增加相對(duì)誤差??減小的趨勢(shì)，其中當(dāng)＂＝４、６時(shí)，Ｌ相對(duì)誤差最小，?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]青藏高原大氣蘊(yùn)含潛熱時(shí)空分布特征研究[J]. 陳月,李躍清,范廣洲,陳宇航.  高原氣象. 2019(03)
[2]全球變暖背景下青藏高原夏季大氣中水汽含量的變化特征[J]. 常姝婷,劉玉芝,華珊,賈瑞.  高原氣象. 2019(02)
[3]青藏高原未來(lái)氣候變化的熱動(dòng)力成因分析[J]. 王玉琦,鮑艷,南素蘭.  高原氣象. 2019(01)
[4]青藏高原那曲地區(qū)夏季對(duì)流云結(jié)構(gòu)及雨滴譜分布日變化特征[J]. 常祎,郭學(xué)良.  科學(xué)通報(bào). 2016(15)
[5]雨滴譜的變化對(duì)降水估測(cè)的影響研究[J]. 吳亞昊,劉黎平,周筠珺,楊杰,鄭佳鋒.  高原氣象. 2016(01)
[6]全球降水測(cè)量（GPM）計(jì)劃及其最新進(jìn)展綜述[J]. 唐國(guó)強(qiáng),萬(wàn)瑋,曾子悅,郭曉林,李娜,龍笛,洪陽(yáng).  遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2015(04)
[7]非球形粒子光散射計(jì)算研究的進(jìn)展綜述[J]. 許麗生,陳洪濱,丁繼烈,夏志業(yè).  地球科學(xué)進(jìn)展. 2014(08)
[8]對(duì)流性降水雨滴譜特征及其與雷達(dá)反射率因子的對(duì)比分析[J]. 濮江平,張昊,周曉,張卉慧,王可法.  氣象科學(xué). 2012(03)
[9]利用激光降水粒子譜儀研究雨滴譜分布特性[J]. 濮江平,張偉,姜愛(ài)軍,張卉慧,王可法.  氣象科學(xué). 2010(05)
[10]不同天氣系統(tǒng)寧夏夏季降雨譜分布參量特征的觀(guān)測(cè)研究[J]. 牛生杰,安夏蘭,桑建人.  高原氣象. 2002(01)



本文編號(hào)：3561295