风廓线雷达功率谱数据的研究和应用

发布时间：2020-05-04 20:29

【摘要】：风廓线雷达是新一代无线电遥感测风系统,以晴空大气作为探测对象,主要探测自由大气中满足半雷达波长湍流尺度的后向散射信号,是除探空资料之外获得高空风资料最直接的来源。到2020年,我国计划在全国建成布局合理的风廓线雷达网,实现对高空风的多频次连续观测,弥补常规高空观测在时间和空间分辨率上的不足,并为数值预报模式初始场改进提供支持。因此,每个风廓线雷达站点探测数据和产品的高效应用就显得尤为重要。本文重点研究了边界层风廓线雷达的径向功率谱数据,在介绍了径向功率谱数据原理的基础上,从多方面给出了其在应用方面的研究成果。基于获得的上海边界层风廓线雷达网探测数据和相关气象背景资料,分析给出了以下结论：(1)对所获取的边界层风廓线雷达资料进行了统计分析,分析结果说明该型号边界层风廓线雷达具有较低的故障率和较高的数据获取率；(2)文章分别给出了不同情况下风廓线雷达径向功率谱数据典型参考图,包括：无降水、有降水、有降雪、速度折叠、地物杂波、外界信号干扰等情况。(3)研究发现径向功率谱图除了可以从中提取测风产品所需的数据外,还实时提供了很多其它潜在的气象信息,可用于：发现并确定降水起始时间；在线快速估测水平风向；判别和确定降水高度和零度层范围；探测精细化降水过程；诊断风廓线雷达系统软硬件故障；评价风廓线雷达系统软硬件性能优劣等。(4)结合一次降水前期风廓线雷达出现错误风数据的个例,基于径向功率谱数据进行原因分析和反演处理,结果表明,径向功率谱数据可用于分析和判断雷达软件质量控制算法的偏差,并对其进行修正。研究表明,掌握风廓线雷达径向功率谱图,对于提高单站风廓线雷达资料的分析应用水平,加强天气监测和预警能力是非常有意义的。
【图文】：

布局图,风廓线雷达,布局图,美国

和ＣＡＰ两网的结合，使得风廓线资料儿乎覆盖了美国本王和阿拉斯加地区，成为重要的高逡逑空资料的来源。未来，美国将继续发展风廓线雷达网，预计全国最后可布设１７５部，其布逡逑局见图１。所有测站的资料将由风廓线雷达控制中也（ＰＣＣ，Ｐｒｏｆｉｌｅｒ邋Ｃｏｎｔｒｏｌ邋Ｃｅｎｔｅｒ）集中处理逡逑成经过质量控制的逐时产品后进行分发。逡逑

风廓线雷达

逦南京信息工程大学硕±学位论文逦逡逑部重点布设，，站间距在６７ｋｍ￣２６２ｋｍ范围内，平均间距是１３０ｋｍ。数据处理与控制中也设逡逑在东京，提供每１０分钟严格质量控制后的风场信息。３１部风廓线雷达网的资料已经同化逡逑进入中尺度数值模式，对于提高数值预报的水平起到了重要作用。逡逑￣
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P412.25

【参考文献】