多普勒天气雷达定量估测降水方案改进

发布时间：2020-06-29 08:23

【摘要】：针对传统Z-I关系统计过程中存在的一些问题,提出了实时统计Z-I关系进行降水估测的思路,以实现真正意义上的时间、空间上的最优化。在具体统计过程中提出改进的最优Z-,关系判别标准,即雷达定量估测降水既要反映研究区域内降水强度的分布趋势,又要反映该区域内降水强度的平均状况。依据所提出的最优化Z-I关系判别标准,经过严格数学推演设计出新型最优化Z-,关系法以及相应的最优判别函数,在理论上保证估测值系统误差为零时拟合残差尽量最小。在新型最优化Z-,关系法中,最优化判别函数以及参数A均为参数b的函数,在寻找最优Z-I关系时只需调整b值,大大简化了运算量,更适合Z-,关系的实时统计。应用改进的新型最优化Z-I关系法与对数线性化拟合方法、非线性化拟合方法、传统的最优化Z-,关系法,对比进行动态Z-I,关系实时统计,并与经典Z-I,关系进行对比,得出了改进的新型最优化Z-I关系法统计结果最优的结论。雷达定量估测降水方案改进：选用雷达与雨量计联合估测降水方案,采用新型最优化Z-I关系法实时统计动态Z-I关系,并由雷达资料反演出雨强初值场；再联合基准雨量计观测数据计算基准较准因子,采用距离加权法,具体使用变异函数插值方案得到校准场,从而对初值场实时校准；最后,按需求对实时的估测雨强在所选取的时效内进行累计,从而准确、实时地获得研究区域内高时空分辨率的降水分布。本文最后选取若干降水个例,采用改进后的测雨方案对降水量进行估测,并与由固定Z-I关系测雨方案的估测结果进行误差比对,表明改进后的测雨方案对于降水的估测效果要大大优于固定Z-I关系测雨方案的结果。
【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
【图文】：

大气折射：由于大气中温度、湿度、气压等各种气象要素的随机分布，使逡逑得大气密度分布不均匀，空间各点的折射指数也随机分布。由于大气折射造成逡逑的目标物与其所对应的基本反射率空间不一致，如图２．１所示。极端情况下存在逡逑的超折射，将远处的地物回波作为降水目标物的回波，造成较大误差。雷达估逡逑测降水时可采用标准折射方案对大气折射作用进行平均处理，得到一定改善。逡逑目掠逡逑／逦＾位胃逡逑图２．邋１雷达波束在传播过程中的折肘逡逑（不考虑大气折射作用时雷达的理论仰角为ａ，考虑大气折射后的实际仰角为）逡逑Ｆｉｇ．２．＼Ｒｅｆｉ＊ａｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋化ｅ邋Ｒａｄａｒ，Ｓ邋ｂｅａｍ邋ｄｕｒｉｎｇ邋化ａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ邋ｔｈｅ邋ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ．逡逑｛＃茫rP椋螅rP簦瑁澹rP颍幔洌幔颍В螅rP澹欤澹觯幔簦椋铮睿rP椋睿rP簦瑁澹铮椋鈹rP鳎椋簦瑁铮酰簦rP悖铮睿螅椋洌澹颍椋睿纾rP颍澹妫椋蓿幔悖簦椋铮睿埽rP校rP椋螅rP簦瑁澹rP幔悖簦酰幔欤rP澹欤澹觯幔簦椋铮睿嗑

本文编号：2733652