基于ST雷达的降雨探测新技术研究

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降雨是自然界中最常见的天气现象,降雨事件和降雨量与人类生活息息相关。降水事件的研究无论是对于农业生产,还是评估人口密集区的水供应量都具有十分重要的作用。降雨事件发生的时间与规模都依赖于所处的环境,其具有地区差异性与季节差异性。因此,降雨事件复杂多变,难以用简单的理论来描述。降雨事件发生过程中,雨滴之间受到环境的影响会发生合并与分裂,而研究降雨参量的核心问题主要是雨滴降落速度分布和雨滴尺寸分布(Drop-Size-Distribution,DSD)的估计。
  多普勒天气雷达可以通过测量大气中待测目标的回波强度,获得待测雨滴的多普勒频率与回波强度的关系,进而可以反演求得降雨信息的各种参数。随着对甚高频VHF(Very-High-Frequency)雷达测量降雨理论研究的发展,许多国家或地区都开始设计VHF雷达降雨系统并获取降雨数据。2017年在云南昆明完成了“基于ST(平流层-对流层)雷达的降雨探测新技术研究”的实验。
  本文在分析上述实验数据的基础上,建立了昆明地区的降雨模型。这不仅仅可以提高VHF雷达的检测能力,也可以给昆明降雨观测系统提供参考。主要工作内容有:
  (1)介绍了VHF雷达测降雨理论相关研究背景与研究意义,并阐述了国内外VHF雷达降雨系统的相关研究项目。
  (2)综述了VHF雷达测降雨理论,简述了国内外不同的实验项目中对VHF雷达降雨数据处理的特点。
  (3)展示本次实验的相关实验条件,对雷达数据提出了预处理方案。
  (4)对本次实验数据处理结果进行了分析,并提出了新的改进方案。新方案的数据处理结果比原方案更符合对比雷达的测量结果。
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