降雨多普勒極化雷達(dá)測量技術(shù)研究.pdf

1、氣象雷達(dá)學(xué)是通過雷達(dá)信號研究降雨等一系列氣候特征的一門新興科學(xué)。近年來，隨著多普勒與極化技術(shù)的結(jié)合，新型的多普勒極化雷達(dá)使人們可以從雷達(dá)回波中獲取更多有關(guān)降雨微結(jié)構(gòu)和微觀擾動的有用信息。這一新技術(shù)不僅將進(jìn)一步提高傳統(tǒng)降雨測量的準(zhǔn)確性，還為深刻理解降雨過程，未來揭開降雨機制提供了新的途徑和手段。
　　 本文結(jié)構(gòu)安排如下：首先，闡述了降雨的基本特征以及降雨微結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)描述模型，給出了雷達(dá)氣象方程的推導(dǎo)過程，簡單介紹了降雨的測量原理以

2、及影響因素。
　　 其次，對傳統(tǒng)的的氣象多普勒雷達(dá)理論技術(shù)進(jìn)行了歸納總結(jié)，并給出了相關(guān)的計算機仿真結(jié)果。
　　 之后，討論了極化測量技術(shù)在降雨雷達(dá)中的應(yīng)用。雷達(dá)極化分集技術(shù)使得降雨雷達(dá)從單參數(shù)測量升級為多參數(shù)測量，從而提高了降雨測量的準(zhǔn)確度。同時，對極化雷達(dá)觀測參數(shù)與降雨模型參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行了仿真研究。
　　 最后，本文利用新型多普勒極化降雨模型，來描述雷達(dá)信號與降雨微粒的相互作用?；谶@些模型，本文對雷達(dá)回波

3、信號的多普勒極化譜等進(jìn)行了仿真分析。模型考慮的原始參數(shù)包括：雨介質(zhì)的介電常數(shù)、降雨散射微粒的形狀和取向特性、雨滴大小分布、風(fēng)場擾動、雷達(dá)仰角等。該新模型給出了不同收發(fā)極化波組合下的多普勒譜。一方面，通過多普勒測量可以獲得風(fēng)速和雨滴降落速度等降雨的動態(tài)信息，另一方面，極化技術(shù)又可以得到氣象微粒的形狀和取向信息。因此，通過多普勒與極化技術(shù)的結(jié)合，可以實現(xiàn)對降雨微物理現(xiàn)象更加詳細(xì)的研究，并為降雨的微結(jié)構(gòu)特性和動態(tài)特性研究開辟新的空間。在此基礎(chǔ)