[发明专利]一种基于组网X波段雷达自适应协同扫描方法

说明书

本发明公开一种基于组网X波段雷达自适应协同扫描方法，组网天气雷达根据观测区域内雷达数据，识别出的不同尺度天气特征作为触发条件，自适应启动不同扫描策略。本发明中根据组网天气雷达数据识别出的不同尺度天气特征作为触发条件，自适应启动不同扫描策略，最大程度发挥了组网雷达中每部雷达的有效探测能力，不影响组网雷达拼图效果的基础上，更够探测到更高精度的风暴单体立体结构特征。

技术领域

本发明涉及一种气象探测方法，特别是涉及一种基于组网X波段雷达协同扫描多种天气类型的策略制定方法。

背景技术

在气象探测领域，目前主要利用单部S(C)波段天气雷达探测天气系统，存在对低层大气探测能力不足的缺点，对影响大风和中小尺度强对流天气事件发生、发展的大气流场变化的垂直结构观测能力薄弱，对大气流场演变过程垂直观测能力明显不足。针对γ中尺度对流单体以及更小尺度的龙卷天气，现有雷达的体积扫描模式时间和空间分辨率比较差，这种观测模式对尺度小、快速变化、结构复杂的小尺度强对流天气过程(如龙卷、冰雹等)的监测、识别能力有限，无法满足对局地生成的小尺度强对流天气进行有效探测识别。

而已投入科研试验的组网X波段天气雷达扫描模式仍旧统一为全空域的体积扫描模式，该扫描策略主要用于利用组网X波段天气雷达去提高探测试验区域内定量估测降水的能力，对中小尺度对流单体的针对性扫描尚无策略。不能发挥组网X波段天气雷达的探测能力。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于组网X波段雷达自适应协同扫描方法，根据不同天气系统制定不同触发机制，启动自适应扫描策略，充分发挥组网雷达联合探测天气系统的优势，从而获得更具有科学研究意义的高时空分辨率的雷达探测数据。

技术方案：本发明所述基于组网X波段雷达自适应协同扫描方法，组网天气雷达根据观测区域内雷达数据，识别出的不同尺度天气特征作为触发条件，自适应启动不同扫描策略，具体扫描策略包括：

a、观测区域内无降水及明显云系天气下，参与组网的X波段雷达按照晴空模式扫描策略进行扫描，均采用低层多仰角立体扫描方式；

b、观测区域内为范围广大的层状云降水系统情况下，参与组网的X波段雷达按照降水模式扫描策略进行扫描，均采用全空域立体扫描方式；

c、观测区域内为存在多个风暴单体的对流性降水系统情况下，参与组网的X波段雷达按照风暴模式扫描策略进行协同扫描；

其中，距离权重系数最高的风暴单体最近的雷达对该风暴单体做测速范围最大的垂直扫描；其他可探测到该风暴单体或其他风暴单体的雷达采用全空域立体扫描方式；其他不可探测到任一风暴单体的雷达采用低层多仰角扫描方式；

d、观测区域内存在超级单体风暴情况下，参与组网的X波段雷达按照龙卷模式扫描策略进行协同扫描；

其中，距离权重系数最高的超级单体风暴最近的雷达对该超级单体风暴做测速范围最大的垂直扫描；其他可探测到该超级单体风暴的雷达采用多仰角扫描工作模式进行低空加密扫描；其他可探测到另外风暴单体的雷达采用全空域立体扫描方式；其他不可探测到任一风暴单体的雷达采用低层多仰角扫描方式。

本发明进一步优选地技术方案为，扫描策略a、c、d中采用的低层多仰角扫描方式，默认低层扫描仰角分别为0.5°、1.5°、2.4°和3.4°；

扫描策略b、c、d中采用的全空域立体扫描方式，默认全仰角扫描角度分别为0.5°、1.5°、2.4°、3.4°、4.3°、6.0°、9.9°、14.6°、19.5°；

扫描策略d中采用的多仰角低空加密扫描方式，默认扫描仰角分别为0.5°、0.7°、1.0°、1.5°、2.0°、2.4°、3.3°、4.3°、6.0°。

作为优选地，扫描策略b中，根据降水回波强度和回波面积确定观测区域内是否为范围广大的层状云降水系统。