赵小艳[1]2001年在《天气雷达回波衰减订正算法的研究及其应用》文中提出本文从衰减订正算法的理论研究入手，详细探讨了几种衰减订正算法的优缺点，并在实际资料中对几种算法进行了应用。结果表明：在有效的订正范围内，几种订正方法均能得到很好的订正，并且订正效果几乎保持一致，但H-B算法在衰减作用很强或实际回波测量值误差很大时，其订正结果就变得不可靠了，从而造成订正能力下降。衰减订正系数影响订正量的大小和可订正厚度。系数越大，订正量越大，但可订正厚度越小。 为了便于分析比较双雷达联合探测资料，使用了一种共面投影技术，即将双雷达联合探测的体积扫描资料利用某种插值方法插值到某一共面上。本文进行了双雷达联合探测资料的共面显示，可以比较直观地看到双雷达资料的空间对应效果和衰减订正的效果。
薛杨, 刘西川, 高太长, 宋堃, 张鹏[2]2017年在《基于微波链路的雷达回波衰减订正个例分析》文中研究表明降雨对微波的衰减作用在雷达探测和信号通信中有着不可忽略的影响。本文利用近年来出现的微波链路测量新方法,研究了利用微波链路进行天气雷达回波衰减订正的方法。微波链路可以直接获取传播路径上的总衰减,基于此建立衰减订正的约束条件,并利用前向迭代法对天气雷达回波进行逐库订正。首先从现有衰减订正的理论出发,通过确定微波链路衰减参考值、雷达衰减订正算法和衰减系数,建立基于微波链路的天气雷达衰减订正模型;搭建9.47GHz微波链路测量试验系统,对X波段雷达进行衰减订正试验。针对一次个例进行分析,与自动雨量站同步对比观测试验表明:订正后的雷达反射率因子明显高于雷达实测反射率因子;订正后雷达估测的降雨量与自动雨量站的观测差值减小;累积降雨量绝对偏差由-6.11mm减小到1.04mm,相对偏差由0.99%减小到0.17%;订正后估测的降雨强度与雨量计的相关性得以提高。该订正算法主要通过对参数的调整,使得k-Z关系更符合实际,从而提高了探测精度,验证了该方法的可行性与准确性。
贺进瑞[3]2016年在《C波段双线偏振雷达衰减订正比对试验分析》文中认为C波段双偏振雷达在提高测雨精度、冰雹识别准确率以及提升降水粒子相态识别准确率和确定滴谱参数方面具有重要的应用价值,但C波段雷达在探测过程中的反射率因子衰减难以得到有效解决。本文选取了南京信息工程大学C波段双线偏振雷达和南京龙王山S波段多普勒雷达2014年7月份的联合观测资料,利用ZH-KDPp综合订正法和ΦDP约束自适应算法进行了C波段双偏振雷达反射率因子的衰减订正试验。在忽略龙王山CINRAD-SA多普勒雷达和南京信息工程大学NUIST-CDP双线偏振雷达之间的距离差异和回波快速演变的前提下,将两种算法订正前后的反射率因子值与同时段S波段雷达反射率实测数据进行对比,进而进行C波段衰减订正算法应用效果的检验。最终实验表明：(1)运用ZH-KDP衰减订正算法对C波段双偏振雷达进行反射率衰减订正能够取得良好的效果,解决了远距离、强回波区衰减严重的问题,对比S波段雷达数据可以发现：订正后的回波反射率在40dBZ以下的回波在强度和结构上与SA雷达探测结果较为一致,40dBZ以上部分,订正后的反射率因子数值上会高于S波段雷达2-5dBZ,局部会出现反射率因子过度订正的情况。(2)ΦDP约束自适应算法通过不断调整,得到AH～KDP关系中的最佳系数,综合考虑了雨滴谱、粒子形状、温度等因素的影响,对于整体的大部分回波取得较好的订正效果,但对于远距离处或强回波后方位置的订正效果稍显不足。
赵凤环, 王振会, 纪雷, 滕煦[4]2010年在《基于SimRAD平台的云区雷达回波衰减订正模拟实验》文中研究指明云对辐射能量传输和平衡过程有重要影响,是研究气候的很重要的一个因素,也是气象业务与气象学科研究的中心问题之一。毫米波雷达与一般天气雷达(X、C和S波段雷达)相比,在气象探测上具有较强的探测小粒子的能力,能探测从直径为几微米的云粒子到弱降水粒子的范围,具有穿透云的能力而能描述云内部物理结构,并且可以连续监测云的垂直剖面变化,弥补其他遥感手段的不足。利用毫米波雷达连续观测云在大气中辐射传输能够获得有重要意义的参数,这些参数包括宏观上的云厚、云高、云量、云层数,微观上云粒子的大小、浓度、滴谱分布、冰与液态水的含量等等。但是毫米波雷达在探测过程受大气和云雨的衰减很严重,衰减作用造成回波面积减小,雷达观测值比实际值小。因此在利用毫米波雷达反射率因子Z研究云的微物理特性之前,必须进行雷达回波的衰减订正。造成毫米波雷达严重衰减的主要原因有大气吸收和云雨粒子水成物的衰减两个部分。大气衰减主要是的氧气和水汽分子对微波的吸收作用造成的,大吸收在测云波段产生明显的衰减,。对于中纬度夏季标准大气,当雷达探测频率在37.5GHZ的衰减值在0.5-1.5dB,而当频率增加到94GHZ时衰减值为1.5-4dB。因此毫米波雷达在探测云时大气的衰减必须要考虑。云中水成物对雷达回波的衰减与云中液态水或冰晶含量以及粒子的滴谱分布有关,对于波长很小的毫米波雷达云中含水量越小,衰减越小,探测能力越强,在滴谱一定的情况下,云中的含水量越高,衰减越厉害,这也就是毫米波雷达一般都用来探测薄云的原因。根据机载毫米波雷达测云时大气和雨云衰减的特点,采用分步进行衰减订正的思想,利用SimRAD(正在开发中的一种机载雷达探测资料处理仿真软件)平台,首先进行大气吸收衰减订正,然后再用HB法、迭代法、逐库近似1法、逐库近似2法、逐库法对云雨粒子造成的衰减进行订正。为了研究多种衰减订正算法对不同种云的适用性,利用SimRAD平台仿真模拟了机载毫米波雷达探测时几种典型云的雷达回波廓线,进行了衰减订正个例模拟实验。结果表明:对于云底高度较低,云中水含量较低的层云这些衰减订正算法的适用性都很好,完全可订正的厚度达到了整个云层厚度的75%;迭代法,能够满足对雨层云的订正要求,HB法在雨层云的顶部订正效果可以,但是在云的中层过量订正严重,逐库法及其近似算法出现及其不稳定性,不适于这类云的订正;含水量比较大大的积云,由于衰减严重,多种订正方法的订正效果不明显,还有待从细化云中的宏观及微物理参数,以及优化衰减订正算法的实现过程等方面进一步研究。这些工作为以后针对不同类型的云选取何种订正算法进行机载毫米波雷达探测资料订正提供了参考,具有指示作用。
王振会, 张培昌[5]2001年在《天气雷达回波衰减订正算法的研究(Ⅱ):数值模拟与个例实验》文中研究指明通过数值模拟研究雷达反射率因子呈均匀分布情况下的“可订正厚度” ,计算了“无误差”情况下的订正效果以及“观测误差”、“k的误差”、库分辨率等因素对订正效果的影响 ,还用实际观测个例进行衰减订正实验 ,并与解析算法和迭代算法的订正结果进行比较。结果表明 ,逐库算法 ,尤其是逐库近似算法 ,比迭代法计算效率高 ,比解析法有更大的稳定范围
赵凤环[6]2011年在《用SimRAD平台对毫米波水云衰减订正进行模拟》文中研究指明天气雷达作为一种新型的探测工具,在灾害性天气系统的监测和预报、定量估测大范围的降水以及云观测方面具有不可替代的作用。使用波长较短的天气雷达探测降水和毫米波雷达探测云区时,雷达回波受到比较严重的衰减,因此在用雷达反射率因子或者其它雷达数据导出雷达子产品之前,必须进行雷达回波值的衰减订正。本文针对W波段毫米波雷达,根据电磁波在大气、云、降水区内的辐射传输特征,模拟研究了大气和云雨粒子对毫米波雷达回波强度的衰减特征。本文根据毫米波雷达测云时,大气和云雨的衰减特性,先进行大气吸收衰减订正,然后再分别用HB法、迭代法、逐库近似1法、逐库近似2法、逐库法等算法,对云雨粒子造成的衰减进行订正,最后利用SimRAD平台进行了水云衰减订正个例模拟实验。模拟结果表明：对于云底高度较低,云中水含量较低的层云,几种衰减订正算法都适用,其中HB法和迭代法在云的中下部订正效果优于逐库法和逐库近似法,在云的中上部比逐库法和逐库近似法订正效果略差；从整个云层的订正效果可以看出对于雨层云,HB法和迭代法的订正效果要优于逐库法和逐库近似法；在积云的底部五种订正算法效果较好,积云的中上部由于衰减严重,五种订正算法在都存在订正不足,但是迭代法和解析法的订正效果要比逐库法和逐库近似法的效果好一些,对于受到衰减比较严重的积云,适合使用迭代法和解析法进行衰减订正；对于含水量比较小、高度低、厚度小的层积云,五种算法的订正效果都比较理想。同时为了验证大气衰减订正对毫米波雷达衰减订正量的影响,又选取了四种不同云高和云水含量的层云,开展了大气衰减订正的对比试验,结果表明大气衰减订正是必须考虑的。对毫米波雷达而言,除了云雨衰减的订正外,对大气衰减的订正也是很重要的,云的类型不同,不同衰减订正方法的订正效果有差异。
纪雷[7]2011年在《机载雷达探测资料处理仿真平台的设计与模拟实验》文中认为云在大气系统中有着重要的作用,毫米波测云雷达是获取云宏观和微观结构的重要手段。为了研究云中水成物粒子宏观和微观结构等多种因素对机载雷达探测回波强度的影响,本文首先按照云的毫米波雷达观测和衰减订正理论,设计开发一种机载雷达探测数据处理仿真软件平台SimRAD,然后利用SimRAD模拟计算研究不同云参数情况下的雷达回波以及衰减订正问题。SimRAD使用Fortran90语言编写,编译环境为Compaq Visual Fortran6.6.C,可在windows平台下运行。SimRAD源程序由15个Fortran文件和4个参数文件组成,主要分为基本参数输入、中间计算和结果输出等叁部分。通过输入雷达发射频率,大气状态参数以及水成物相态、滴谱分布、含量等信息,可以模拟计算出水成物的雷达回波强度以及水成物和大气衰减的垂直廓线。使用SimRAD数值模拟了6种典型非降水云的雷达回波强度,并基于雷达回波强度Z与云衰减系数k之间的关系,使用解析法、迭代法、逐库近似1法、逐库近似2法以及逐库法,进行雷达回波衰减订正实验,同时研究在改变6种典型云的液态水含量和云滴数密度之后(成为非典型云),5种订正算法的订正效果。结果表明,利用毫米波段的典型k-Z关系系数a、b,5种订正算法对6种典型云的订正效果中,典型高层云相对误差较小(<5%),层积云相对误差约在15%,其余4种典型云相对误差均较大；在分别得到5种订正算法对6种典型云的最佳订正k-Z关系系数a、b后,全部订正效果都小于2%,即使云厚增加到典型云厚度的2倍,相对误差仍小于5%；在非典型云情况下,解析法容易产生订正计算不稳定；迭代法在云参数偏离典型云不大的情况下,在典型云厚度内,订正效果的相对误差可小于10%；两种逐库近似法和逐库法的订正效果比较接近,对液态水含量不变的非典型云订正效果较好,即使云厚增加到典型云厚度的2倍,相对误差一般小于10%。
王振会, 纪雷, 黄兴友, 滕煦, 赵凤环[8]2011年在《机载W波段测云雷达回波强度衰减订正仿真研究》文中研究说明考虑到大气和云对W波段雷达波的衰减,数值仿真4种非降水云的机载W波段雷达(94GHz,3.2 mm)回波强度;基于雷达回波强度Z与云衰减系数k之间的经验关系,进行雷达回波衰减订正。结果表明,在云厚、云滴粒子浓度和含水量参数的一般取值情况下,可以获得比较好(相对误差<15%)的订正效果。随着云体加厚、云中大滴增多和含水量增加,云体对雷达回波的衰减增强,透过率降低,雷达测量值偏离真实值的程度增大,云下部衰减订正难度加大。雷达测量误差会对衰减订正效果造成一定影响。与常规测雨天气雷达回波的雨区衰减订正相比,定性来说是一致的。
吴仁彪, 韩雁飞, 李海, 卢晓光[9]2012年在《气象雷达衰减订正方法的研究现状与展望》文中进行了进一步梳理气象目标对雷达波有着较强的吸收作用,即造成回波在降雨路径上能量的衰减。在介绍基本的气象衰减模型的基础上,分别对X波段的单频雷达、双波长雷达、双线偏振雷达等在进行降水估测时所采用的衰减订正方法进行了梳理。在分类简述现已提出的各种衰减订正方法的基础上,综合分析订正方法的误差影响因素和稳定性,给出了衰减订正方法的发展趋势,并对其在地基、星基和机载气象雷达中的应用进行了综合的讨论与分析。
冯永会, 王金虎, 葛俊祥[10]2016年在《毫米波测云雷达回波的衰减订正研究》文中研究说明毫米波测云雷达探测云目标时,电磁波除了受到云目标衰减之外,还受到大气传输中氧气以及水汽的衰减,电磁波的衰减导致雷达观测到的回波强度小于云目标的实际回波强度,这种误差将影响云内结构的反演。因此,为了使毫米波测云雷达的探测数据正确地反演出云目标的宏观物理特征,必须对进行毫米波测云雷达工作频率下气象目标物的衰减进行订正。主要利用逐库衰减订正算法以及分级逐库衰减订正算法对英国Chilbolton观测场94 GHz毫米波测云雷达的一次降水云观测结果进行了垂直方向的大气衰减订正研究,并比较逐库衰减订正算法以及分级逐库衰减订正算法间的反演差异。同时,利用国际电信联盟ITU-RP.676-10建议书中氧气以及水汽衰减订正公式进行了毫米波测云雷达探测数据的二次订正。分析和对比结果表明,衰减系数的变化对于云目标的宏观物理特征反演有着明显的影响,并且分级逐库衰减订正法的订正效果强于逐库衰减订正法。
参考文献：
[1]. 天气雷达回波衰减订正算法的研究及其应用[D]. 赵小艳. 南京气象学院. 2001
[2]. 基于微波链路的雷达回波衰减订正个例分析[J]. 薛杨, 刘西川, 高太长, 宋堃, 张鹏. 气象科技. 2017
[3]. C波段双线偏振雷达衰减订正比对试验分析[D]. 贺进瑞. 南京信息工程大学. 2016
[4]. 基于SimRAD平台的云区雷达回波衰减订正模拟实验[C]. 赵凤环, 王振会, 纪雷, 滕煦. 第27届中国气象学会年会雷达技术开发与应用分会场论文集. 2010
[5]. 天气雷达回波衰减订正算法的研究(Ⅱ):数值模拟与个例实验[J]. 王振会, 张培昌. 高原气象. 2001
[6]. 用SimRAD平台对毫米波水云衰减订正进行模拟[D]. 赵凤环. 南京信息工程大学. 2011
[7]. 机载雷达探测资料处理仿真平台的设计与模拟实验[D]. 纪雷. 南京信息工程大学. 2011
[8]. 机载W波段测云雷达回波强度衰减订正仿真研究[J]. 王振会, 纪雷, 黄兴友, 滕煦, 赵凤环. 高原气象. 2011
[9]. 气象雷达衰减订正方法的研究现状与展望[J]. 吴仁彪, 韩雁飞, 李海, 卢晓光. 中国民航大学学报. 2012
[10]. 毫米波测云雷达回波的衰减订正研究[J]. 冯永会, 王金虎, 葛俊祥. 微波学报. 2016
标签：气象学论文; 反射率论文; 迭代法论文; 雷达回波论文; 毫米波雷达论文; 衰减系数论文; 气象雷达论文; 雷达论文; 基本反射率论文; 近似算法论文;