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C-FMCW雷达对江淮降水云零度层亮带探测研究
被引量:
6
1
作者
金龙
阮征
+2 位作者
葛润生
吴林林
戴秀勇
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2016年第3期312-322,共11页
不同于体扫雷达探测降水系统,垂直指向雷达可探测降水云中粒子垂直演变的微物理过程。C波段调频连续波垂直指向雷达(C-FMCW)采用收发分置天线,数据垂直分辨率达15~30 m,时间分辨率达2~3 s,利用其2013年6—8月在安徽定远探测数据对降...
不同于体扫雷达探测降水系统,垂直指向雷达可探测降水云中粒子垂直演变的微物理过程。C波段调频连续波垂直指向雷达(C-FMCW)采用收发分置天线,数据垂直分辨率达15~30 m,时间分辨率达2~3 s,利用其2013年6—8月在安徽定远探测数据对降水云垂直结构特征及亮带中融化微物理过程进行研究。6次降水过程共计46 h中的39.1%数据具有清晰的亮带结构特征,期间降水占地面总降水量的15%;江淮雨季层状云、对流云和混合性降水系统中均出现零度层亮带,层状云中亮带长时间维持,对流降水系统移出后减弱阶段的亮带结构稳定,混合降水系统中的对流扰动加强冲破了亮带结构。以融化层中最大回波强度Z_p所在高度进行融化层的粒子碰并增长和破碎减弱分层分析,上半层融化过程主要表现为碰并增长,下半层则是粒子破碎减弱。剔除了介电常数、下降速度引起的粒子浓度改变影响后,层状云和对流降水后期的回波强度加强表明融化增长程度接近,后者略强,混合降水云的融化增长最强。
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关键词
c-fmcw雷达
降水云分类
零度层亮带
融化层
下载PDF
职称材料
基于C-FMCW雷达的高原夏季对流云垂直结构分析研究
被引量:
13
2
作者
阮悦
阮征
+3 位作者
魏鸣
葛润生
李丰
金龙
《高原气象》
CSCD
北大核心
2018年第1期93-105,共13页
第三次青藏高原观测试验中C波段垂直探测雷达于2014年7-8月在西藏那曲地区进行了连续探测,对获取的降水云廓线数据进行处理分析得到37个对流云体,提取包括对流强度CI(大气上升运动与下沉运动差)、云顶高度Hctop、35 d BZ回波区顶高Hz35...
第三次青藏高原观测试验中C波段垂直探测雷达于2014年7-8月在西藏那曲地区进行了连续探测,对获取的降水云廓线数据进行处理分析得到37个对流云体,提取包括对流强度CI(大气上升运动与下沉运动差)、云顶高度Hctop、35 d BZ回波区顶高Hz35、最大回波强度Zmax等13个特征参数。运用模糊聚类分析方法对对流降水云体特征参数进行深厚和浅薄对流云分类,其中Hctop和Hz35分类清晰,与CI分类的相似度超过0.8,使用一致性较好的三个特征参数CI、Hctop、Hz35对37个对流降水云进行聚类分析,得到9个深厚对流降水云体和28个浅薄对流降水云体。深厚对流云体中CI最大达到33 m·s-1、Hctop最深为12 km、Hz35高于5 km(距地高度AGL,下同);浅薄对流云中CI平均仅14 m·s-1、Hctop平均为2.5 km。在深厚对流云中0.8~1.5 km高度处常出现类似零度层亮带的回波强度和径向速度加强层,浅薄对流云体此特征不明显。结合天气雷达回波分析,深厚对流云体的水平分布多表现为对流单体嵌入到降水系统中,而浅薄对流云体则表现为孤立的爆米花分布。9次深厚对流累积地面降水量82.7 mm,占7-8月总降水量的28%,多伴有冰雹出现;28次浅薄对流累积地面降水量28.7 mm,降水贡献远小于深厚对流云。
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关键词
青藏高原
c-fmcw雷达
对流云分类
大气垂直速度
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职称材料
C-FMCW雷达反演飑线大气垂直速度和雨滴谱
被引量:
2
3
作者
陈绍婕
郑佳锋
+3 位作者
杨吉
车玉章
任涛
黄轩
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2022年第4期429-441,共13页
垂直指向探测的C波段调频连续波雷达具有高灵敏度和高时空分辨率等特点,以2016年5月广东两次飑线降水为例,结合同址K波段微雨雷达和地面激光雨滴谱仪,探究C波段调频连续波雷达两种反演大气垂直速度(V_(a))和雨滴谱的方法:粒子平均下落...
垂直指向探测的C波段调频连续波雷达具有高灵敏度和高时空分辨率等特点,以2016年5月广东两次飑线降水为例,结合同址K波段微雨雷达和地面激光雨滴谱仪,探究C波段调频连续波雷达两种反演大气垂直速度(V_(a))和雨滴谱的方法:粒子平均下落末速度(V_(t))-反射率因子(Z_(e))关系法(简称经验关系法)和小粒子示踪法(简称示踪法)。结果表明:经验关系法和示踪法反演的上升和下沉气流的时空分布基本一致;当地面雨强R≤1 mm·h^(-1),经验关系法反演的雨滴谱与雨滴谱仪观测结果更接近;当1<R≤10 mm·h^(-1)时,两种方法反演的雨滴谱均与雨滴谱仪观测及微雨雷达产品较吻合;当R>10 mm·h^(-1)时,两种方法反演的中雨滴数浓度与雨滴谱仪观测结果接近,但大雨滴数浓度较低;从各物理量时序变化看,经验关系法反演结果更接近雨滴谱仪观测结果。
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关键词
c-fmcw雷达
功率谱
大气垂直速度
雨滴谱分布
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职称材料
雨滴谱gamma函数拟合方法的分析与评估
被引量:
9
4
作者
霍朝阳
阮征
+3 位作者
魏鸣
葛润生
李丰
阮悦
《科学技术与工程》
北大核心
2018年第34期1-10,共10页
地面雨滴谱常呈现gamma分布,gamma函数三个参数分布特征与降水云性质有关,采用不同拟合方法得到雨滴谱分布参数亦存在差异。利用2016年6~7月华南前汛期降水观测试验期间广东龙门地面PARSIVEL激光雨滴谱数据和相同地点的C波段调频连续...
地面雨滴谱常呈现gamma分布,gamma函数三个参数分布特征与降水云性质有关,采用不同拟合方法得到雨滴谱分布参数亦存在差异。利用2016年6~7月华南前汛期降水观测试验期间广东龙门地面PARSIVEL激光雨滴谱数据和相同地点的C波段调频连续波垂直探测雷达数据进行层状云及对流云分类,对地面雨滴谱数据按照15 min时长进行分组,得到了102组层状云降水样本和64组对流降水样本,开展降水雨滴谱gamma模型函数拟合方法的评估试验。对雨滴谱分布平均值特征曲线的代表性确认后,分别进行了非线性最小二乘法拟合以及多种阶矩法的拟合试验;使用地面实测数据与gamma拟合函数三个参数分别计算雨滴谱数浓度均方根误差、质量加权中值粒径的相对误差和降水强度的相对误差评估拟合结果。结果表明,使用非线性最小二乘法拟合效果最优。联合2016年6月13日调频连续波雷达探测一次降水过程不同阶段的地面雨滴谱特征,得到降水强度与gamma参数的相关关系,为降水云体垂直结构及降水微物理研究提供合理方法。
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关键词
雨滴谱
GAMMA分布
激光雨滴谱仪
c-fmcw雷达
下载PDF
职称材料
题名
C-FMCW雷达对江淮降水云零度层亮带探测研究
被引量:
6
1
作者
金龙
阮征
葛润生
吴林林
戴秀勇
机构
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室
河北省气象技术装备中心
安徽省人工影响天气办公室
安徽省定远县气象局
出处
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2016年第3期312-322,共11页
基金
国家自然科学基金项目(41475029)
公益性行业(气象)科研专项(GYHY201306004
GYHY201306040)
文摘
不同于体扫雷达探测降水系统,垂直指向雷达可探测降水云中粒子垂直演变的微物理过程。C波段调频连续波垂直指向雷达(C-FMCW)采用收发分置天线,数据垂直分辨率达15~30 m,时间分辨率达2~3 s,利用其2013年6—8月在安徽定远探测数据对降水云垂直结构特征及亮带中融化微物理过程进行研究。6次降水过程共计46 h中的39.1%数据具有清晰的亮带结构特征,期间降水占地面总降水量的15%;江淮雨季层状云、对流云和混合性降水系统中均出现零度层亮带,层状云中亮带长时间维持,对流降水系统移出后减弱阶段的亮带结构稳定,混合降水系统中的对流扰动加强冲破了亮带结构。以融化层中最大回波强度Z_p所在高度进行融化层的粒子碰并增长和破碎减弱分层分析,上半层融化过程主要表现为碰并增长,下半层则是粒子破碎减弱。剔除了介电常数、下降速度引起的粒子浓度改变影响后,层状云和对流降水后期的回波强度加强表明融化增长程度接近,后者略强,混合降水云的融化增长最强。
关键词
c-fmcw雷达
降水云分类
零度层亮带
融化层
Keywords
c-fmcw
profiling radar
precipitation cloud classification
bright band
melting layer
分类号
P412.25 [天文地球—大气科学及气象学]
下载PDF
职称材料
题名
基于C-FMCW雷达的高原夏季对流云垂直结构分析研究
被引量:
13
2
作者
阮悦
阮征
魏鸣
葛润生
李丰
金龙
机构
南京信息工程大学
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室
福建省气象台.福建福州
河北省气象技术装备中心.河北石家庄
出处
《高原气象》
CSCD
北大核心
2018年第1期93-105,共13页
基金
国家自然科学基金项目(41475029)
公益性行业(气象)科研专项(GYHY201406001)
文摘
第三次青藏高原观测试验中C波段垂直探测雷达于2014年7-8月在西藏那曲地区进行了连续探测,对获取的降水云廓线数据进行处理分析得到37个对流云体,提取包括对流强度CI(大气上升运动与下沉运动差)、云顶高度Hctop、35 d BZ回波区顶高Hz35、最大回波强度Zmax等13个特征参数。运用模糊聚类分析方法对对流降水云体特征参数进行深厚和浅薄对流云分类,其中Hctop和Hz35分类清晰,与CI分类的相似度超过0.8,使用一致性较好的三个特征参数CI、Hctop、Hz35对37个对流降水云进行聚类分析,得到9个深厚对流降水云体和28个浅薄对流降水云体。深厚对流云体中CI最大达到33 m·s-1、Hctop最深为12 km、Hz35高于5 km(距地高度AGL,下同);浅薄对流云中CI平均仅14 m·s-1、Hctop平均为2.5 km。在深厚对流云中0.8~1.5 km高度处常出现类似零度层亮带的回波强度和径向速度加强层,浅薄对流云体此特征不明显。结合天气雷达回波分析,深厚对流云体的水平分布多表现为对流单体嵌入到降水系统中,而浅薄对流云体则表现为孤立的爆米花分布。9次深厚对流累积地面降水量82.7 mm,占7-8月总降水量的28%,多伴有冰雹出现;28次浅薄对流累积地面降水量28.7 mm,降水贡献远小于深厚对流云。
关键词
青藏高原
c-fmcw雷达
对流云分类
大气垂直速度
Keywords
Qinghai-Tibetan Plateau
c-fmcw
radar
convective clouds classification
air motion
分类号
P412.25 [天文地球—大气科学及气象学]
下载PDF
职称材料
题名
C-FMCW雷达反演飑线大气垂直速度和雨滴谱
被引量:
2
3
作者
陈绍婕
郑佳锋
杨吉
车玉章
任涛
黄轩
机构
成都信息工程大学大气科学学院
中国气象局交通气象重点开放实验室
南京气象科技创新研究院
出处
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2022年第4期429-441,共13页
基金
国家重点研发计划(2018YFC1507005)
江苏省气象科学研究所北极阁基金项目(BJG201901)
成都信息工程大学人才引进项目(KYTZ201728)。
文摘
垂直指向探测的C波段调频连续波雷达具有高灵敏度和高时空分辨率等特点,以2016年5月广东两次飑线降水为例,结合同址K波段微雨雷达和地面激光雨滴谱仪,探究C波段调频连续波雷达两种反演大气垂直速度(V_(a))和雨滴谱的方法:粒子平均下落末速度(V_(t))-反射率因子(Z_(e))关系法(简称经验关系法)和小粒子示踪法(简称示踪法)。结果表明:经验关系法和示踪法反演的上升和下沉气流的时空分布基本一致;当地面雨强R≤1 mm·h^(-1),经验关系法反演的雨滴谱与雨滴谱仪观测结果更接近;当1<R≤10 mm·h^(-1)时,两种方法反演的雨滴谱均与雨滴谱仪观测及微雨雷达产品较吻合;当R>10 mm·h^(-1)时,两种方法反演的中雨滴数浓度与雨滴谱仪观测结果接近,但大雨滴数浓度较低;从各物理量时序变化看,经验关系法反演结果更接近雨滴谱仪观测结果。
关键词
c-fmcw雷达
功率谱
大气垂直速度
雨滴谱分布
Keywords
C-band frequency modulation continuous wave radar
spectral density
air vertical velocity
droplet size distribution
分类号
P412.25 [天文地球—大气科学及气象学]
下载PDF
职称材料
题名
雨滴谱gamma函数拟合方法的分析与评估
被引量:
9
4
作者
霍朝阳
阮征
魏鸣
葛润生
李丰
阮悦
机构
南京信息工程大学大气物理学院
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室
福建省气象台
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2018年第34期1-10,共10页
基金
国家自然科学基金(41475029
41675029)
国家重点研发计划(2017YFC1501703)资助
文摘
地面雨滴谱常呈现gamma分布,gamma函数三个参数分布特征与降水云性质有关,采用不同拟合方法得到雨滴谱分布参数亦存在差异。利用2016年6~7月华南前汛期降水观测试验期间广东龙门地面PARSIVEL激光雨滴谱数据和相同地点的C波段调频连续波垂直探测雷达数据进行层状云及对流云分类,对地面雨滴谱数据按照15 min时长进行分组,得到了102组层状云降水样本和64组对流降水样本,开展降水雨滴谱gamma模型函数拟合方法的评估试验。对雨滴谱分布平均值特征曲线的代表性确认后,分别进行了非线性最小二乘法拟合以及多种阶矩法的拟合试验;使用地面实测数据与gamma拟合函数三个参数分别计算雨滴谱数浓度均方根误差、质量加权中值粒径的相对误差和降水强度的相对误差评估拟合结果。结果表明,使用非线性最小二乘法拟合效果最优。联合2016年6月13日调频连续波雷达探测一次降水过程不同阶段的地面雨滴谱特征,得到降水强度与gamma参数的相关关系,为降水云体垂直结构及降水微物理研究提供合理方法。
关键词
雨滴谱
GAMMA分布
激光雨滴谱仪
c-fmcw雷达
Keywords
raindrop size distribution
gamma distribution
precipitation particle spectrometer
c-fmcw
radar
分类号
P413.21 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
C-FMCW雷达对江淮降水云零度层亮带探测研究
金龙
阮征
葛润生
吴林林
戴秀勇
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2016
6
下载PDF
职称材料
2
基于C-FMCW雷达的高原夏季对流云垂直结构分析研究
阮悦
阮征
魏鸣
葛润生
李丰
金龙
《高原气象》
CSCD
北大核心
2018
13
下载PDF
职称材料
3
C-FMCW雷达反演飑线大气垂直速度和雨滴谱
陈绍婕
郑佳锋
杨吉
车玉章
任涛
黄轩
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
4
雨滴谱gamma函数拟合方法的分析与评估
霍朝阳
阮征
魏鸣
葛润生
李丰
阮悦
《科学技术与工程》
北大核心
2018
9
下载PDF
职称材料
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