双极化天气雷达CAPPI产品算法研究.pdf

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1、第4期气象水文海洋仪器NO．42015年12月Meteorological，HydrologicalandMarineInstrumentsDec．2015双极化天气雷达CAPPI产品算法研究支0娟’。(1．四川省气象探测数据中心，成都610072；2高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室，成都610072)摘要：双极化天气雷达资料在极坐标系(仰角、方位和斜距)下的空间分辨率是不均匀的，插值到笛卡尔坐标系(经度、纬度和高度)下可以形成空间分辨率均匀的网格点资料。本文结合雷达资料三维格点化和插值算法

2、，生成雷达数据等高平面位置显示(cAPPI)图，得到双极化天气雷达反射率、差分反射率、比相差、相关系数在3km高度的CAPPI图，并显示其格点数据。关键词：双极化天气雷达；CAPPI；差分反射率中图分类号：TN95文献标识码：A文章编号：1006—009X(2015)04一O01O—O4AlgorithmresearchonCAPPIproductsofdual—polarizationweatherradarLiuJuan’。(1．SichuanAtmosphericObservationDat

3、aCenter，Chengdu610072；2．SichuanKeyLaboratoryofHeavyRainandDroughtFloodDisasterinPlateauandBasin，Chengdu610072)Abstract：Thespatialresolutionofdual—polarizationweatherradardataisheterogeneousinpolarcoordinates．ItcanbehomogeneouswheninterpolatingtoCartes

4、iancoordinates．Onthree—dimensionalgriddingofradardataandinterpolationalgorithm，thispaperbuildstheCAPPIofradardata．TheCAPPIofreflectivity，differentialreflectivity，phasedifferenceandcorrelationcoefficientonheightof3kmcanbeobtained，whichcandisplaytheirla

5、tticepoints．Keywords：dual—polarizedradar；CAPPI；differentialreflectivity多雷达研究单位，包括784厂、安徽四创电子、北0引言京敏视达等公司都开展了极化多普勒天气雷达的双极化天气雷达不仅能探测常规的速度、谱研究，并且都取得了很大的进展。目前我国X波宽、强度等信息，还能探测到反射率、差分反射率、段双极化多普勒天气雷达工作性能良好，但是这比相差、相关系数等多个参量，获取到云内粒子的类雷达资料的应用技术和方法仍存在一定的局限尺度谱、空间

6、分布等信息，达到对常规天气雷达测性，需进一步拓展研究。雨精度的改善，并能更准确地识别云内水凝物粒由于降水回波垂直分布的不均匀性[2]，目前子的相态及变化。日常业务中经常使用的平面位置显示(PPI)资我国对双极化雷达的研究最早是在上世纪料，并不能很好地反映降雨的真实分布情况，特别80年代，中国科学院兰州高原大气物理研究所完是在较高的仰角和离开雷达站点较远时尤为明成了C波段双极化气象雷达的改造Ⅲ，但是该雷显。生成等高平面位置显示产品(CAPPI)，比较达是在国产713天气雷达的基础上改造而成的，同一高

7、度处的回波强度，能更好地反应雷达探测获取的极化数据有一定的局限性。之后我国的许区域内的降雨强弱。本论文研究了双极化雷达收稿日期：2015—04—27．作者简介：刘娟(1982一)，女，硕士，工程师．现从事大气探测和天气雷达保障工作第4期刘娟：双极化天气雷达CAPPI产品算法研究·11·CAPPI产品的算法原理，结合三维格点化与插值A(r，n，e)和点B(r，n，ez)的雷达距离库的实际算法生成了反射率、差分反射率、比相差、相关系观测值，它们分别采用了径向和方位上的最近邻数等参量的CAPPI图像。居

8、法所得。1等高平面位置显示(CAPPI)算法原理1．1插值算法1．1．1极坐标雷达资料三维格点化在极坐标系下，雷达资料的空间分辨率是不均匀的，将其插值到统一的笛卡尔坐标系下，形成图1NVI插值算法示意图的网格点资料的空间分辨率是均匀的，这便是极(2)垂直水平线性内插法，简称VIII(Linear坐标雷达资料的三维格点化。插值过程中应尽可InterpolationinVerticaldirectionplusaHorizontal能保留原始雷达资料中的反射率结构特征。各种direct