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面向业务的超大城市地基遥感资料质量评估与初步应用

地基遥感,短时强降水,质量评估,垂直结构,融合应用

风廓线雷达、微波辐射计和毫米波云雷达为代表的地基遥感设备，为实现分钟级的城市大气垂直结构探测提供了重要手段。但由于观测原理复杂、硬件技术不成熟等原因，该类探测资料质量不稳定且融合应用难度较大，导致当前应用还很不足。本研究针对上海超大城市试验期间的微波辐射计、毫米波云雷达资料开展系统质量评估，并以一次强降水过程为例探讨综合应用技术：1）微波辐射计各通道实测亮温与模拟亮温均方根误差0.15~2.68K，偏差主要包括随机偏差、系统性偏差和季节性偏差三类，系统性偏差和季节性偏差与设备维护、天气背景等密切相关；2）毫米波云雷达各高度最小可测回波强度位于-40 至-20 dBZ区间，并随高度呈现出与理论相符的指数递减，毫米波云雷达探测云顶云底高度与探空资料估算结果、风云四号卫星反演结果具有一定的一致性；3）利用上述分钟级遥感资料对一次夏季强降水过程开展综合观测分析，揭示了K指数在降水前10多小时已达到35℃以上、厚度最大达14km的深厚云层以及强回波间歇出现-维持-减弱的阶段性变化过程，上述常规资料难以揭示的精细特征有助于加深降水过程物理机制的理解。基于上述结果，提出了设备业务维护建议和应用思考。