基于湍流散射理论,运用边界层风廓线雷达(WPR)联合RASS(Radio Acoustic Sounding System),GPS/PWV(Global Position System/Precipitable Water Vapor)进行全遥感系统的大气比湿廓线反演试验,并对影响因子进行分析。利用2011年8—9月云南大理综合探测试验数据的反演结果与探空数据进行比较分析,结果表明:WPR联合探空的温度廓线和起始边界比湿(q_0)反演大气比湿廓线,与探空大气比湿廓线相比具有相同的变化趋势,标准差为0.84 g·kg^(-1),误差随高度增加呈递增趋势;WPR联合RASS,GPS/PWV数据反演大气比湿廓线,与探空大气比湿廓线的标准差为0.85 g·kg^(-1)。参加反演的数据中,折射指数结构常数C_n^2与谱宽σ_(turb)~2对反演影响最大,反演算法中大气折射指数梯度M符号的判断对反演精度也有较大影响。
地基遥感雷达反演云中降水参数有助于认识降水云微物理过程,本文提出一种直接由垂直指向雷达回波谱参数估算雨滴谱参数的方法;当雨滴谱满足Gamma函数分布时,联合雷达气象方程、雨滴下降末速度与雨滴直径关系,建立雷达降水回波谱参数反演雨滴谱参数的方程组,采用隐函数显化和级数展开进行方程求解,得到雨滴谱参数估算结果。用正演方法建立检验数据库,使用平均相对误差平均值对近似求解的雨滴谱参数精度进行检验,截距参数为0.83%、斜率参数为3.04%、形状参数为13.60%。对2012年7月22-23日云南腾冲的1320 M Hz雷达垂直波束探测降水回波谱参数进行了雨滴谱参数估算,并与地面激光雨滴谱仪获取的雨滴谱参数进行了比较,两者的平均粒径基本相同。使用风廓线雷达等垂直探测雷达回波谱参数估算雨滴谱参数的方法适用于稳定层状降水云。
利用中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室的车载C波段双线偏振多普勒雷达(C-band PolarimetricDoppler Radar on Wheel,CPDRW)的外场试验,在统计分析降水、地物回波差分传播相移φ_(DP)数据的差别与信噪比关系等基础上,提出了一套数据分析和处理的方法。该方法通过φ_(DP)的异常波动并结合回波的强度Z_H和速度V_r信息将地物回波信号分离出来,在降水估测或衰减订正等定量应用时将其剔除。对于气象回波则根据信噪比及零滞后互相关系数ρ_(HV)(0)将φ_(DP)资料分为较好、较差和差3类。对于较好数据直接进行后续的预处理,对于较差数据先订正后处理,而对于差数据将其剔除以保证φ_(DP)资料的整体质量。经过大量资料的验证,该方法在最大程度上保留气象信息的同时也保证了φ_(DP)资料的质量,并能估算出质量较高的差分传播相移率K_(DP)资料。
