高原气象

作者：刘胜男;王改利

单位：中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室，北京 100081

关键词：雨滴谱分布;Gamma分布;激光雨滴谱仪;双频雷达;反演误差

基金：国家自然科学基金项目(41775036)

双频雷达通过估计降水的雨滴谱分布（Rain Drop Size Distribution, DSD）参数来估测降水， 相比多普勒天气雷达利用Z-I关系估测降水的方法， 估测结果更加准确。真实的雨滴谱分布随时空不断变化， 难以准确描述。本研究的目的是评估将其描述成Gamma分布模型对双频雷达估测降水造成的误差。研究中利用架设在广东龙门和西藏那曲的雨滴谱仪观测资料， 计算Ku/Ka双频雷达的反射率因子， 利用双频雷达算法反演降水率R和衰减系数k， 并将其与雨滴谱仪直接计算的结果进行比较， 探讨双频雷达反演算法中DSD模型对反演结果造成的影响， 并对比反演误差的地区差异性。研究结果表明: DSD参数对双频雷达反演降水的影响在那曲和龙门地区有一定的差异。从双频技术反演的质量加权的粒子直径（Dm）、 Ka波长衰减系数（kKa）、 Ku波长衰减系数（kKu）和降水率(R)来看， 当Gamma分布的形状因子μ分别取2、 3和4时， 龙门地区对四个参数的反演都能得到较为稳定准确的结果， 相对误差基本<10%。而就kKa和5~40 mm·h-1的降水率而言， 那曲和龙门有很大的不同， 在龙门当μ取3时相对误差最小， 都在0值附近波动， 而那曲则要需要μ值在4和6附近才能使得相对误差达到最小。

来源：2020年第3期

《高原气象》期刊编辑部

查看高原气象杂志2020年第3期