利用雨滴尺寸分布数据确定雷达测雨参数

利用雨滴尺寸分布数据确定雷达测雨参数赵振维吴振森沈广德摘要:本文根据我国青岛、广州和新乡地区实测雨滴尺寸分布数据,计算了球形雨滴雷达反射因子Z,椭球形雨滴雷达反射因子ZH和差分反射率ZDR,回归给出了这些地区的常规气象雷达测雨算式Z~R关系和多参数雷达测雨算式ZH、ZDR~R关系,并对其测雨精度和地区差异进行了比较.关键词:常规气象雷达;多参数雷达;雨滴尺寸分布;雷达测雨中图分类号:TN959.4文献标识码:A文章编号:0372-2112(2000)03-0109-03DeterminationofRadarParametersforMeasuringRainfallBasedonRaindropSizeDistributionDataZHAOZhen-wei,SHENGuang-de(QingdaoBranchofChinaResearchInstituteofRadiowavePropagation,Qingdao266071,China)ZHAOZhen-wei,WUZhen-sen(PhysicsDepartmentofXidianUniversity,Xi′an710071,China)Abstract:Basedonraindropsizedistribution(DSD)datameasuredinQingdao,GuangzhouandXinxiang,theradarreflectivityfactorZforsphericalraindrops,theradarreflectivityfactorZHanddiferentialreflectivityZDRforoblateellipsoidraindropsarecalculated.Thereflectivity-rainfallrelation(Z-Rrelation)forconventionalmeteorologicalradarandreflectivity,differentialreflectivity-rainfallrelationformultiparameterradar(ZH,ZDR-Rrelation)aregivenbyregression,andtheperformancedifferenceoftwokindsofradarformeasuringrainfallanddifferenceformeasuringrainfallindifferentregionsarealsodiscussedinthepaper.Keywords:conventionalmeteorologicalradar;multiparameterradar;raindropsizedistribution;radarrainfallestimation1引言通过雷达测量估算地面降雨率是四十多年来雷达气象学研究的重要课题,也是研究降雨对10GHz以上频段电波传播特性影响的重要手段[1~6].常规气象雷达利用雷达反射因子和降雨率的关系来估算降雨率,而这一关系随地理位置、季节、气候区域和降雨类型有很大的变化[1].Seliga等引进了利用差分雷达反射率(ZDR)和差分传播相移(KDP)估算降雨率的多参数雷达测雨方法[2,3].大量研究表明,多参数雷达测量降雨与地面雨量计和滴谱仪测量结果之间有很好的一致性[4~6].本文利用我国温带海洋性气候区(青岛),亚热带海洋性气候区(广州)和温带内陆性气候区(新乡)的雨滴尺寸分布测量数据,计算了球形雨滴的雷达反射因子Z和椭球形雨滴水平极化雷达反射因子ZH及差分雷达反射率ZDR,并给出了雷达反射因子Z和降雨率R以及椭球形雨滴水平极化雷达反射因子ZH和差分雷达反射率ZDR与降雨率R之间的关系,比较了常规气象雷达和多参数雷达测雨精度和雷达测雨算式的地域差异.这些关系可用于我国不同气候区的雷达测雨估算.2理论基础由于气象雷达一般工作在C波段和S波段,其工作波长比雨滴直径大的多,此时雨滴的散射截面计算可用Rayleigh近似,对于球形雨滴,在Rayleigh近似下,雷达反射因子Z可表示为[1]:Z=∫Dmax0N(D)D6dD(1)上式中D为雨滴直径(mm),N(D)为雨滴尺寸分布(mm-1m-3).Dmax为降雨的最大雨滴直径,对于椭形雨滴,在Rayleigh近似下[7],水平和垂直极化雷达反射因子ZH和ZV为:(2)式(2)LH,V为椭球雨滴的极化因子[7].椭球雨滴的短轴a和长轴b之间的关系取为[8]:(3)D为等体积球形雨滴的直径.雷达差分反射率定义为:ZDR=10lg(ZH/ZV)(4)降雨率R(mm/h)由下式给出:R=6π×10-4∫Dmax0D3Vt(D)N(D)dD,(mm/h)(5)式中Vt(D)(m/s)为直径为D的雨滴末速度,雨滴末速度数据由Gunn和Kinzer给出[9].3雷达测雨参数的导出为了确定雷达测雨参数,我们利用青岛、广州和新乡实测雨滴尺寸分布数据(其中青岛的数据为1986年和1988年两年夏季测量的共415组数据,广州数据为1992年夏季测量的150组数据,新乡的数据为1985年夏季测量的72组数据,所有数据都是利用GBPP-100激光滴谱仪测量的),通过(1)~(5)计算的雷达反射因子、雷达差分反射率和降雨率作为雷达测量数据和实际降雨率来确定雷达测雨参数.为了得到雷达测雨算式,对于常规气象雷达,我们假设降雨率与雷达反射因子为指数关系:R=aZb(6)对于多参数雷达,假设降雨率...

1、当您付费下载文档后,您只拥有了使用权限,并不意味着购买了版权,文档只能用于自身使用,不得用于其他商业用途(如 [转卖]进行直接盈利或[编辑后售卖]进行间接盈利)。
2、本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供参考,付费前请自行鉴别。
3、如文档内容存在侵犯商业秘密、侵犯著作权等,请点击“举报”。

常见问题具体如下:

1、问:已经付过费的文档可以多次下载吗?

      答:可以。登陆您已经付过费的账号,付过费的文档可以免费进行多次下载。

2、问:已经付过费的文档不知下载到什么地方去了?

     答:电脑端-浏览器下载列表里可以找到;手机端-文件管理或下载里可以找到。

            如以上两种方式都没有找到,请提供您的交易单号或截图及接收文档的邮箱等有效信息,发送到客服邮箱,客服经核实后,会将您已经付过费的文档即时发到您邮箱。

注:微信交易号是以“420000”开头的28位数字;

       支付宝交易号是以“2024XXXX”交易日期开头的28位数字。

客服邮箱:

biganzikefu@outlook.com

所有的文档都被视为“模板”,用于写作参考,下载前须认真查看,确认无误后再购买;

文档大部份都是可以预览的,笔杆子文库无法对文档的真实性、完整性、准确性以及专业性等问题提供审核和保证,请慎重购买;

文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为依据;

如果您还有什么不清楚的或需要我们协助,可以联系客服邮箱:

biganzikefu@outlook.com

常见问题具体如下:

1、问:已经付过费的文档可以多次下载吗?

      答:可以。登陆您已经付过费的账号,付过费的文档可以免费进行多次下载。

2、问:已经付过费的文档不知下载到什么地方去了?

     答:电脑端-浏览器下载列表里可以找到;手机端-文件管理或下载里可以找到。

            如以上两种方式都没有找到,请提供您的交易单号或截图及接收文档的邮箱等有效信息,发送到客服邮箱,客服经核实后,会将您已经付过费的文档即时发到您邮箱。

注:微信交易号是以“420000”开头的28位数字;

       支付宝交易号是以“2024XXXX”交易日期开头的28位数字。

笔杆子文秘
机构认证
内容提供者

为您提供优质文档,供您参考!

确认删除?