[发明专利]C波段双偏振天气雷达反射率地形遮挡衰减订正方法

摘要

本发明公开了一种C波段双偏振天气雷达反射率地形遮挡衰减订正方法，双偏振天气雷达除了可以测量常规雷达能够测量的反射率因子之外，还可测量包括差分相位、比差分相位、差分反射率因子、相关系数在内的多种双偏振参量，与常规多普勒雷达相比可以提供更多降水相关信息，其中差分相位不受降水对电磁波能量衰减的影响，常被用于降雨衰减订正和降水反演，但是易受到地物、昆虫、鸟群干扰而存在剧烈波动，甚至产生大幅跳跃，且初始差分相位在雷达近距离也存在异常值。本发明的有益效果是，可广泛应用于国内外S、C、X波段双偏振体制的气象雷达反射率因子地形遮挡衰减订正。

主权项

1.一种C波段双偏振天气雷达反射率地形遮挡衰减订正方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一，首先对雷达基数据进行初步分析，确定数据异常区域，采用Φ_DP、ZDR、KDP、CC、dBZ阈值组合筛选进行滤波，去除地物杂波、晴空回波；步骤二， 对Φ_DP、ZDR、KDP、dBZ进行阈值约束检查，识别雨区范围和受地形遮挡区域；步骤三，对每个径向Φ_DP数据进行分析，对受地形影响产生跳跃区域的Φ_DP数据进行动态恢复订正，确保Φ_DP随距离尽可能逐渐增加，只有准确可靠的Φ_DP数据才能用于订正过程；步骤四，对于受地形遮挡影响的dBZ数据，换算为Zh(mm6/m3)反射率数据，并根据Hitschfeld和Bordan（1954）提出的降雨廓线理论，反射率比衰减可以记为,步骤五，结合, 和，并记，经过积分变换，最后可以得到，步骤六，对上式α值在0.25‑1.25之间选择多组离散数据进行遍历筛选，获得一系列积分构建的Φ_DP距离廓线值，并用矩阵记录下来；步骤七，利用下面的公式统计积分构建的Φ_DP距离廓线和观测Φ_DP距离廓线的误差水平步骤八，寻找积分构建的Φ_DP距离廓线和观测Φ_DP距离廓线误差最小时的α值，并通过下式的积分过程获得真实的雷达反射率步骤九，将上述计算得到的实际雷达反射率与不受地物遮挡影响的雷达反射率数据做对比分析和统计检验，计算反演得到的实际雷达发射率是否正确，如果正确，则订正效果有效；如果不正确则返回步骤三重新选取α系数和修正Φ_DP数据进行订正，重复上述步骤直到订正效果有效为止。