212 / 2023-04-02 00:35:49

雷达综合质量指数在定量估测强降水中的应用分析

双偏振雷达,自动站,定量降水估测,雷达综合质量指数

雷达数据质量对利用双偏振雷达和自动站来联合估测降水至关重要。本文提出了一种雷达综合质量指数来表征用于估测降水的雷达数据的质量，建立了一个利用雷达综合质量指数基于双偏振雷达和自动站联合估测降水的算法以提高降水估测精度。同时，利用发生在广东的9次强降水过程，根据5组对比试验来验证算法效果。本文从综合评估参数，误差平面分布，误差实时变化和微物理层面等多个方面对降水估测结果进行了分析。算法中，雷达综合质量指数用来识别出质量较好的雷达-自动站雨量数据对以实时订正降水估测公式，在排除质量因素干扰的情况下，公式随雨滴谱的变化实时调整，因此提高了降水估测精度，尤其是对降水粒子符合1.1mm<D_m<1.4mm,4<log₁₀N_w<4.5条件的降水，改进效果尤为明显。传统方法很难解决由于波束展开效应，波束高度过高和部分波束遮挡造成的低估问题，但本文方法明显改善了这些低估的情况，并使得均方根误差RMSE降低了17.5%。本文涉及的降水过程包括对流云降水，飑线降水和层积混合云降水三种降水类型。其中，算法对层积混合云的降水估测效果最好，而相比雷达单独估测降水，算法对飑线的降水估测效果改善最大。