基于雷达回波垂直廓线的冰雹直径计算方法技术

基于雷达回波垂直廓线的冰雹直径计算方法，包括雷达基数据坐标转换

【技术实现步骤摘要】
基于雷达回波垂直廓线的冰雹直径计算方法


[0001]本专利技术涉及一种改进的冰雹直径计算方法，具体涉及一种基于雷达回波垂直廓线的冰雹直径计算方法，属于气象预测

。

技术介绍

[0002]冰雹是强对流单体的产物，是内蒙古地区一种主要的灾害性天气，给工农业生产及人类生命安全带来极大危害
。
冰雹大小关系到冰雹灾害程度，但冰雹直径计算一直是重点和难点
。
[0003]现有冰雹直径的计算方法主要是通过
WSR
‑
88D
探测算法，此算法依赖于
SCIT(
单体追踪
)
算法
。SCIT
算法使用反射率因子
、“段”的长度和分量的面积等阈值，并且它要求在距雷达一定距离阈值范围内至少相继两个仰角的信息才能确定一个风暴单体
。
因此，该算法主要缺点有：
[0004]1、
不能识别小的
(
在径向长度上或在面积上
)、
浅的
(/>不能通过两个相继本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于雷达回波垂直廓线的冰雹直径计算方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：雷达基数据坐标转换将以球坐标方式表示的雷达强度回波
dBZ(r
，
a
，
θ
)
转换为直角坐标下雷达强度回波表示为
dBZ(x
，
y
，
z)
；其中，
r
是斜距，
a
是方位角，
θ
是仰角，
x
是横坐标，
y
是纵坐标，
z
是高度；步骤2：雷达强度回波
dBZ(x
，
y
，
z)
线性插值雷达基数据坐标转换为直角坐标
dBZ(x
，
y
，
z)
时，通过线性插值“填充”雷达探测固定仰角以外的缺测点；步骤3：建立回波垂直廓线将不同时间的
dBZ
用
dBZ(ti
，
x
，
y
，
z)
表示；“回波垂直廓线”就是某时刻
ti
，雷达探测范围内，以经纬度坐标点
(x
，
y)
为中心的水平截面在
z
方向从低到高的回波强度垂直分布；步骤4：冰雹直径计算应用如下公式计算每个“回波垂直廓线”的冰雹尺寸，实现方法为：
①
冰雹动能
E
的通量值计算
E
＝
5*10
‑6*10
0.084Z
*W(Z)
其中当
Z≤Z
L W(Z)
＝0当
Z
L
<Z<Z
U
当
Z≥Z
U W(Z)
＝1上式中
Z
为雷达反射率因子，其含义为：“定义降水目标物单位体积中降水粒子直径6次方的总和称为雷达反射率因子，用
Z
表示”；
W(Z)
为权重函数，用来定义雨和冰雹反射率因子的转换区，
Z
L
与
Zu
是单位为
dBZ
的可调预设值；
E
的单位是
J
·
m
‑2s
‑1，即每平方米
m
‑2每秒
s
‑1通过的能量焦尔
J
；
②
强冰雹指数计算其中
H0是回波垂直廓线的底，
H
T
是回波垂直廓线的高度
z
，即该回波垂直廓线顶高
z
，
W
T
是温度权重函数，
SHI
是强冰雹指数，单位是
J
·
m
‑2s
‑1；即强冰雹指数
SHI
是由
①
式冰雹动能
(E)
从回波垂直廓线的底
H0积分到顶高
z
；
②
式中温度权重函数
W
T
计算方法如下式
③③
温度的权重函数
W
T
(H)
计算当
H≤H0时
W
T
(H)
＝
0H
.
<H<H
M20
H≥H
M20 W
T
(H)

【专利技术属性】
技术研发人员：孔文甲，王志伟，王志春，周志花，许晶，
申请(专利权)人：内蒙古自治区气象台，
类型：发明
国别省市：