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一种基于云雷达的云降水精细化反演方法技术

技术编号:24754246 阅读:90 留言:0更新日期:2020-07-04 08:45
本申请公开了一种基于云雷达的云降水精细化反演方法。这种方法通过提取云雷达数据,首先对云雷达数据进行质量控制,然后利用自主设计的融化层检测算法自动识别云降水融化层高度,然后采用模糊化、规则判断、相态分类限制检查、最大集成法集成、退模糊等步骤对云降水内部水凝物粒子进行分类识别,精细化反演水凝物粒子相态和分布,最后输出云降水精细化反演结果。实现云降水内部水凝物粒子精细化反演以及融化层高度自动识别。仅依靠云雷达数据就能够反演云降水中水凝物粒子相态及分布,提高了云降水中水凝物粒子识别和反演率,同时在普通的模糊逻辑法上增加了粒子相态限制检查,提高了水凝物粒子相态识别的准确性。

A refined inversion method of cloud precipitation based on Cloud Radar

【技术实现步骤摘要】
一种基于云雷达的云降水精细化反演方法
本申请涉及大气科学
,具体涉及一种基于云雷达的云降水精细化反演方法。
技术介绍
云降水系统有其基本的一般性特征、规律,但同时又具有很强的时空变率,分析云降水内部粒子变化是研究云系结构及其演变特征的基本途径。目前,对云降水中内部结构和粒子相态、大小的观测主要采用飞机观测,飞机观测可以提供云降水内部含水量、粒子浓度、粒子谱及粒子相态等变化。然而,由于飞机观测受到气象条件和空域等因素的制约,无法获得降水过程的连续性观测资料。随着地面探测设备的发展,具有偏振性质的雷达可以测量云降水的反射率因子、径向速度、速度谱宽、线性退偏振比,结合云降水的物理特征,反演云降水粒子相态和大小变化。由于云雷达是地基观测设备,不受时间、空域、天气等因素制约,可以提供连续性观测数据。融化层对云降水粒子相态识别和反演具有重要作用,是云降水中水凝物粒子从冰相到液相转变的关键高度。在融化层之上,粒子多为冰相;在融化层之下,粒子多为液态。水凝物粒子经过融化层会导致雷达反射率跃增,表现出亮带现象,通过自动识别亮带可以推算融化层高度和厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云雷达的云降水精细化反演方法,其特征在于,所述方法包括:/n提取云雷达数据,云雷达数据包括反射率因子、径向速度、速度谱宽和线性退偏振比;/n对云雷达数据进行质量控制;/n提取质控后的云雷达数据,将雷达参量进行距离库单元匹配;/n融化层检测算法自动识别云降水融化层的顶边界和底边界;/n将识别出的云降水中融化层高度信息存储并更新为最新时刻融化层高度;/n提取质控后的云雷达数据和融化层高度作为输入参量;/n采用模糊化、规则判断、相态分类限制检查、最大集成法集成和退模糊化等步骤对云降水内部水凝物粒子进行分类识别;/n将云降水中水凝物粒子分为冰晶、雪晶、云滴、毛毛雨、雨滴和混合相粒子6种类型...

【技术特征摘要】
1.一种基于云雷达的云降水精细化反演方法,其特征在于,所述方法包括:
提取云雷达数据,云雷达数据包括反射率因子、径向速度、速度谱宽和线性退偏振比;
对云雷达数据进行质量控制;
提取质控后的云雷达数据,将雷达参量进行距离库单元匹配;
融化层检测算法自动识别云降水融化层的顶边界和底边界;
将识别出的云降水中融化层高度信息存储并更新为最新时刻融化层高度;
提取质控后的云雷达数据和融化层高度作为输入参量;
采用模糊化、规则判断、相态分类限制检查、最大集成法集成和退模糊化等步骤对云降水内部水凝物粒子进行分类识别;
将云降水中水凝物粒子分为冰晶、雪晶、云滴、毛毛雨、雨滴和混合相粒子6种类型,并输出云降水精细化反演结果。


2.根据权利要求1所述的基于云雷达的云降水精细化反演方法,其特征在于,所述对云雷达数据进行质量控制包括:分别对所述反射率因子、径向速度、速度谱宽和线性退偏振比进行缺测数据补缺、减少噪点和对异常值进行订正。


3.根据权利要求1所述的基于云雷达的云降水精细化反演方法,其特征在于,所述将雷达参量进行距离库单元匹配包括:将提取到的反射率因子、径向速度、速度谱宽及线性退极化比等参量进行每个距离库单元匹配,确定每个距离库中参量一一对应。


4.根据权利要求1所述的基于云雷达的云降水精细化反演方法,其特征在于,所述融化层检测算法自动识别云降水融化层的顶边界和底边界包括:自动识别融化层的顶边界和底边界,作为基于模糊逻辑算法的云降水精细化反演方法的一个输入参量;融化层检测算法(MLDA)根据径向数据选取回波强度5dBz至30dBz之间,且线性退偏振比在-20dB至-10dB之间的回波点,初步识别为融化层回波点;对每个径向重复该程序,由此产生融化层点群,然后对融化层点群作3*3滤波处理,剔除孤立的融化层回波点,以顶部以下10%融化层点群位置确定为融化层顶边界MLT,以底部以上10%融化层点群位置确定为...

【专利技术属性】
技术研发人员:范思睿谭学王维佳
申请(专利权)人:范思睿
类型:发明
国别省市:四川;51

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