气象雷达衰减订正方法的研究现状与展望

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1、第30卷第3期2012年6月中国民航大学学报JOURNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINAV01．30No．3June2012气象雷达衰减订正方法的研究现状与展望吴仁彪，韩雁飞，李海，卢晓光(中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室，天津300300)摘要：气象目标对雷达渡有着较强的吸收作用。即造成回波在降雨路径上能量的衰减。在介绍基本的气象衰减模型的基础上．分别时X波段的单频雷迭、双波长雷达、双残偏振雷达等在进行降水估测时所采用的衰减订正方法进行了梳理。在分类简述现已提出的各种衰减订正方法的基础上，综合分析订正方法酌误差影响西素和穗

2、定性．给出了衰减订正方法的发展趋势，并对其在地基、星基和机栽气象雷达中的应用进行了综合的讨论与分析。关键词：气象雷达：衰减订正：降水估测中图分类号：TN958文献标志码：A文章编号：1674—5590{2012)03-0022—06ReviewandprospectonattenuationcorrectionmethodsforweatherradarWURen—biao，HANYan-fei，LIHal，LUXioo-guang(TianjinKeyLabforAdvaneedsig,一Processing，“UC，Tianjin300300，Ch／na)Abstra

3、ct：Meteorologicaltargethasaverystrongabsorptionofradarwave，whichcausestheenergyattenuationoftheradarechointherainpath．Inthispaper,afundamentalatmosphericattenuationmodelisintroduced，andtheattenuationcorrectionmethodsinprecipitationestimateforvariouskindsofX—bandradar．suchassingle—fre-quen

4、eyradar，dual—wavelengthradar,dual—linearpolarimetrieradarBxesummarized．Onthebasisofsumma·rizingandclassifyingtheproposedmethodsofattenuationcorrection，thispaperanalyzesthefactorsofaffect—ingerrorandstabilityofattenuationcorrectionmethodscomprehensively。andproposesthedevelopmenttendsofatte

5、nuationcorrectionmethods．Moreover．theapplicationsofattenuationcorrectionmethodsinground—basedweatherradar，space—basedweatherradarandairborneweatherradararediscussedandanalyzedcorn·prehensively．Keywords：weatherradar；attenuationcorrection；estimatedprecipitation使用气象雷达进行降水量探测时，雷达回波会受到降水区域的衰减。

6、从统计学讲，降雨量大小和雷达所接收到的反射率因子有一定的函数关系【11。只要获得准确的回波，就可得出降雨量的估算。但由于雷达工作在10GHz区域(x波段)，电磁波随着降雨量强弱有不同程度的衰减，因此雷达定量测量降水的精度在很大程度上受到降水对雷达回波衰减的影响。以机载气象雷达为例，与普通的机载雷达只进行目标检测不同的是，机载气象雷达还需要定量测量气象目标的强度(定标)，从而准确评估其对飞行的影响lzj。随着对飞行安全性的要求越来越高，机载气象雷达均需要具备前视气象探测功能，以帮助载机回避危险的气象目标和复杂的气象环境。机载气象雷达的探测主要针对高空的降雨云层，通常用降雨率

7、作为降雨云层的定性标准，而雨区衰减是影响降雨率测算的最显著因素之一脚。鉴于此。本文在介绍气象衰减模型的基础上，分别对单部雷达、联合探测和双线偏振雷达的衰减订正方法进行了讨论。同时，分析了衰减订正方法的误差影响因素，并对衰减订正方法的发展趋势和在实际的地基、星基和机载气象雷达中的应用进行了综合的讨论与分析。收稿日期：2012-02—25；修回日期：2012．04-27基金项目：国家自然科学基金项目(61071194)；中国民用航空局科技基金项目(MHDR0701)；中央高校基本科研项日(ZXH2012D006)作者简介：吴仁彪(