定量测量降水量的回波结构自适应算法研究

发布时间：2020-04-19 08:10

【摘要】：城市局地暴雨造成的短时洪涝,严重影响社会经济活动及人民生命财产安全,是雷达定量估测对流性降水面临的挑战。为提高临近预报中降水估测的准确性,总结了定量测量降水的各种方法,分析了统计类方法估算降水的局限性。雨滴谱的差异影响着降水估测的精度,究其原因是由于不同类型降水的动力、热力和水汽条件的差异,使降水云体的微物理机制和内部结构均不同。根据降水物理过程和回波的空间结构,指出Z-I关系中系数A和指数b都是空间的函数,而非简单常数,为用自适应方法定量估测降水提供理论依据。针对层状云降水、对流性降水和混合性降水的降水机理,分析了各自的回波结构特征、降水微物理特征和回波的生消演变规律,研究能反映降水空间结构分布的强中心高度、组合反射率因子CR和垂直积分液态含水量VIL(Vertically Integrated Liquid)等参量对降水造成的影响。先从结构上区分三种不同的降水类型,再使用统计方法进行拟合。拟合时分别使用1gCR-1gI及CR-I两组数据对。根据雨型的不同,针对每一类降水对应不同的Z-I关系,减少由于雨滴谱变化导致的Z-I关系不稳定所引起的降水测量误差,改进对强降水严重低估的问题。实验结果表明,一阶拟合情况下1gCR-1gI数据对效果较好,高阶拟合情况下,CR-I数据对效果较好,说明考虑空间结构和物理过程的定量测量降水的方法是合理的,Z-I关系是复杂的非均匀的,所以它的不稳定性是受降水物理性质和结构特征决定的。最后,研究了对流性和混合性降水两种降水的CR、VIL与降水量的二元函数关系,拟合结果存在较好的相关性,研究表明同时考虑垂直液态水含量VIL和组合反射率因子CR两个参量对降水的影响,可改进对强降水严重低估
【图文】：

逡逑前人定量测量降水研究中一般用化５°仰角的雷达反射率因子或某个高度逡逑（如３ｋｍ）的ＣＡＰＨ等高面或雷达扇形分区反射率因子混合扫描，见图２．１。逡逑^~o咝�续然然惑簿％致玲漠黎~杋畝r餐９^~；巧r2？巧镑凝ｇ资露eN旁擺澞贸簿《密、黎：^~，

本文编号：2633127