自動(dòng)雨量站與聯(lián)網(wǎng)雷達(dá)產(chǎn)品對比應(yīng)用分析

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1、自動(dòng)雨量站與聯(lián)網(wǎng)雷達(dá)產(chǎn)品對比應(yīng)用分析自動(dòng)南量站與聯(lián)網(wǎng)雷達(dá)產(chǎn)品對比應(yīng)用分析摘要天氣雷達(dá)是利用云雨目標(biāo)物對電磁波的后向散射回波來發(fā)現(xiàn)它們，并測定其空間位置、強(qiáng)弱分布，從而了解降水的生消演變和移向移速。實(shí)際工作中利用濮陽雷達(dá)與安陽自動(dòng)雨量站資料對安陽回波強(qiáng)度230dbz和20nun以上降水的雷達(dá)回波，在位置與強(qiáng)度上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)的對比分析發(fā)現(xiàn)：①安陽冋波中心位置在實(shí)際降水屮心位置的偏西北，距離差5?10km；②安陽雷達(dá)回波中心強(qiáng)度比濮陽弱10dbz左右；③利用濮陽雷達(dá)與安陽雷達(dá)在重疊區(qū)中觀測圖像的差異，可以識別有些異常傳播產(chǎn)生的冋波。關(guān)鍵詞天氣雷達(dá)；后向散射；雷達(dá)網(wǎng)；自

2、動(dòng)雨量站中圖分類號P414文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1007-5739（2014）06-0247-02在雷達(dá)圖像的應(yīng)用中，針對地面降水強(qiáng)度對雷達(dá)圖像做的解譯,市于許多因索的影響而非常復(fù)雜，這就耍求對來自云中的雷達(dá)回波的波型做修正。盡管對這些影響因素能夠做一些有效的自動(dòng)訂正，但不論是對單部雷達(dá)還是業(yè)務(wù)雷達(dá)網(wǎng),都不能完全消除這些因素的影響,因此對這個(gè)問題的研究成為在天氣預(yù)報(bào)屮改善雷達(dá)圖像使用的重要一步。在實(shí)際工作中利用濮陽雷達(dá)與安陽自動(dòng)雨量站資料對安陽回波強(qiáng)度230dbz和20mm以上降水的雷達(dá)回波，在位置與強(qiáng)度上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)的對比分析發(fā)現(xiàn)：①安陽冋波中心位置在實(shí)際降水屮

3、心位置的偏西北，距離差5?10km；②安陽雷達(dá)回波中心強(qiáng)度比濮陽弱10dbz左右；③利用濮陽雷達(dá)與安陽雷達(dá)在重疊區(qū)中觀測圖像的差異，可以識別有些異常傳播產(chǎn)生的回波。1地物朵波天氣雷達(dá)上看到的并不都是云雨（雪）產(chǎn)生的回波，下述原因可以導(dǎo)致非氣象回波：①地球表面和地面靜止物；②移動(dòng)的物體；③與雷達(dá)設(shè)備有關(guān)的技術(shù)問題;④來自其他輻射源（如附近雷達(dá)）的干擾。在PPI圖像上，這些影響因素所產(chǎn)生的回波與真正的氣象回波相比,無論是它們的幾何形狀，還是像素尺度上的強(qiáng)度變化，以及其隨時(shí)間變化的特性都有很大差異，因此這類非氣象冋波岀現(xiàn)時(shí)很容易識別,不會誤導(dǎo)氣象預(yù)報(bào)員。最常見的非氣

4、象回波是地物回波，也叫地物雜波。當(dāng)雷達(dá)波束掃到任何地表特征物時(shí)，都會岀現(xiàn)這類回波。它們主要出現(xiàn)在雷達(dá)站附近，當(dāng)雷達(dá)波束作低仰角探測時(shí)，可以根據(jù)它們持久不變的特性來識別。減少地物雜波的方法：①根據(jù)晴天接收到的固定刨波制作地物雜波圖，在以后的雨H觀測吋可以去掉雜波區(qū)的測值，然后利用周圍區(qū)域的資料來內(nèi)插。②在近距離處提高觀測的仰角。③用聯(lián)網(wǎng)的濮陽多普勒雷達(dá)從移動(dòng)目標(biāo)中剔除它［1-2］o2異常傳播當(dāng)?shù)蛯哟髿獬霈F(xiàn)強(qiáng)靜力穩(wěn)定時(shí)會出現(xiàn)異常凹波。這種典型結(jié)構(gòu)即在1?2km處有強(qiáng)逆溫和顯著的水汽宜減率。在逆溫層中雷達(dá)波束發(fā)生折射，相對于原來的傳播路徑發(fā)生向下的彎曲，因此可以在地

5、物雜波中觀測到異?；夭?。在陸地上，異常傳播表現(xiàn)為強(qiáng)度變化較大的、雜亂的、斑點(diǎn)狀的回波圖像［3］。異?；夭ㄗ钊菀壮霈F(xiàn)在反氣旋天氣形勢下，或從地面向上存在深厚的夜間逆溫時(shí)。減少異?；夭ǖ姆椒ǎ孩賱?dòng)畫顯示有助于識別異常傳播引起的回波，因?yàn)楫惓鞑ソ?jīng)常表現(xiàn)為靜止或無規(guī)則移動(dòng)。②高仰角觀測的PPI圖像，通常看不到異常傳播產(chǎn)生的回波，因此可以有效地消除上述單部雷達(dá)顯示帶來的問題。對于雷達(dá)網(wǎng)而言，利用雷達(dá)在重疊區(qū)中觀測圖像的差異，可以識別有些異常傳播產(chǎn)&的凹波。3太行山對降水的影響山脈對降水的屏蔽或遮掩，會導(dǎo)致雷達(dá)對山脈更遠(yuǎn)處降水的測量值減少。在實(shí)際觀測中，發(fā)現(xiàn)在林州的西部

6、太行山區(qū)回波強(qiáng)度較強(qiáng),當(dāng)移到林州時(shí)強(qiáng)度常降一個(gè)量級，反Z當(dāng)從東面丘陵地帶的冋波移向林州（太行山）時(shí)，回波強(qiáng)度常增加一個(gè)量級，天氣現(xiàn)象也表現(xiàn)的較為劇烈。這與雷達(dá)波束下面降水的增強(qiáng)和蒸發(fā)有關(guān)，只有在不受上述屏蔽和地物雜波影響的條件下，讓雷達(dá)波束高度盡可能的低，才能得到地面雨強(qiáng)的最佳估計(jì)值。但是即使雷達(dá)波束仰角達(dá)到了最低值，它所探測到的云中降水也會在雷達(dá)波束下方的干空氣中蒸發(fā)，使地面的雨強(qiáng)被高估。這種蒸發(fā)現(xiàn)象在實(shí)際工作屮將導(dǎo)致對地面降水開始時(shí)刻的預(yù)報(bào)產(chǎn)生1?2h的誤差，尤其是在暖鋒前沿。在近距離處，雷達(dá)波束在地面之上已達(dá)數(shù)千米，這種現(xiàn)象最為顯著。在迎風(fēng)坡上，雷達(dá)波束

7、Z下的底層降水會產(chǎn)生增強(qiáng)現(xiàn)象［4-5］。高層中產(chǎn)生的降雨下落穿過非常潮濕、多云的近地面，在非常低的地方產(chǎn)生大的降水，這就是使降水增強(qiáng)的“催化一撒播”機(jī)制。在丘陵地區(qū)抬高雷達(dá)觀測角以避免地物雜波吋，不易覺察到上述增強(qiáng)機(jī)制。4滴譜的影響在Z-R關(guān)系中，針對不同的雨強(qiáng)隱含了…種對滴譜所作的假設(shè)。對于像積雨云這樣的降水云層，由于它含有大雨滴的數(shù)量比假設(shè)的多,因此人們往往過高估計(jì)實(shí)際降水。同樣道理，對于那些含有比假定的雨滴小的云層，利用瑞利假設(shè)將低估降水，可以通過雷達(dá)測量與雨量站觀測值的比較來訂正。對于丘陵地區(qū)的局地降水，由于沒有自動(dòng)雨量站而無法測量降水強(qiáng)度，濮陽雷達(dá)在

8、雨量估計(jì)方面是對安陽雷達(dá)資料的一個(gè)補(bǔ)充