基于x波段双偏振多普勒天气雷达降水观测

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1、中文摘要双偏振多普勒雷达是处于当前国际前沿的高科技项目，它不仅能得到气象目标的幅度信息、相移信息，还能根据偏振信息计算出气象目标的微物理场信息，如：云内粒子的相态、排列取向、空间分布和尺度谱等。本文采用新研制的X波段双偏振多普勒天气雷达，通过不同天气系统观测的雷达偏振量资料研究天气系统降水特征。本论文主要由三个部分构成，第一部分主要介绍双偏振多普勒天气雷达观测参量特征以及观测数据的处理问题；第二部分主要利用X波段双偏振多普勒天气雷达观测层状云、对流云和冰雹云天气，其观测偏振参量的表现特征；第三部分主要

2、利用观测试验资料研究X波段双偏振多普勒天气雷达降雨估算问题。全文共分七章。第一章简要介绍国内外双偏振多普勒雷达研究现状，并就本研究的目的和特色进行简要的说明。第二章介绍观测试验场地和设备，同时对X波段雷达所固有的局限性问题进行观测数据的处理，尽可能通过雨量试验订正X波段由降雨造成的衰减问题。第三章对层状云降水观测资料进行了较为详细的分析讨论。利用双偏振多普勒天气雷达观测到层状云降水的雷达偏振参量表现特征：层状云降水中“零度层亮带"位置相比其他位置表现出Zh、Zdr观测值较大，p附明显降低，同时Kdp值

3、出现正负交错等特征，并用表现特征简要分析了层状云产生降水的机制。第四章对对流性降水观测资料进行了较为详细的分析讨论，特别是对强雷暴雨观测情况进行深入的讨论。认为强雷暴云中Zh和Zdr的观测值能够反映降水粒子在不同高度雨滴大小变化和转化过程，而Kdp的观测值可能在一定程度上反映出雷暴云的电荷结构和位置。并对强雷暴雨的地面降水特征进行了观测分析。第五章专门就冰雹云观测资料进行了较为详细的分析讨论。主要结论是：冰雹落点处Zh较大，Zdr、Kdp为负值或近于零，相对应的P胛值小于0．96。第六章对X波段双偏振

4、多普勒天气雷达降水估算情况进行了较为详尽分析，并从雨量计资料反演适合X波段雷达的降雨估算系数，结果表明：X波段双偏振多普勒天气雷达仍然受到降雨衰减的严重影响，对于X波段降雨估算式R(Kdp)估算中等降水比较可靠，而其它估算式因与Zh和Zdr相关，受降雨衰减的影响，估算不精确。第七章对全文中的主要研究结果进行了总结讨论，阐述本论文的创新点，并对今后基于X波段双偏振多普勒天气雷达降水观测可能的发展方向进行了展望。关键词X波段双偏振多普勒天气雷达降水观测Ⅱ，ABSTRACT——m——ml[11m●_-●--

5、_--_-●l_--_-●__-_-__●_-___--_-_-●-_●_●●-l●●__-_’-___●_●_-●-__●●_●-__-_--__--_-__●_-____●-●-●●●一ABSTRACTDualpolarizationdopplerweatherradarisahightechprojectinthecurrentinternationalscienceandtechnology，itnotonlycanobtainthescopeandphase—shiftinformation

6、ofmeteorologicalgoal，butalsocancalculatethemicrophysicalfieldinformationofmeteorolOgicalgoalaccordingtothepolarization0bservationinformation，forexample：phasestate，arrangementorientation，spatialdistributionandcriterionspectrumofparticle，andSOon．Thispaper

7、usesthenewdevelopmentdualpolarizationdopplerweatherradardatabasedonXband，andresearchsprecipitationcharacteristicofthedifferentweathersystemobservedXbandpolarizationradardata．Thethesismainlyconsistsofthreeparts，thefirstpartmainlyintroducestheobservationp

8、arametercharacteristicofdualpolarizationdopplerweatherradaraswellastheprocessingquestionofobservationdata：Thesecondpartmainlyintroducespolarizationparameterperformancecharacteristicofstratiformcloud，convectioncloudandhailclouduse