郭桐 柳东慧

摘 要：双偏振多普勒天气雷达是现今气象监测的重要手段。本文主要介绍了双偏振多普勒天气雷达的工作原理，并对其主要偏振参量进行分析，了解其独有的物理意义和实际中的应用方法。

关键词：双偏振多普勒天气雷达;偏振参量;差分反射率;双程差分传播相位;双程差分传播相位常数

中图分类号：P412.25 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）19-0140-03

Abstract： Dual polarization Doppler weather radar is an important means of meteorological monitoring. This paper mainly introduces the working principle of dual polarization Doppler weather radar， analyzes its main polarization parameters， and understands its unique physical significance and application method in practical application.

Keywords： dual-polarization Doppler weather radar;the polarization parameters;differential reflectance;two way differential propagation phase;two way differential propagation phase constant

雙偏振多普勒天气雷达主要用来探测各种天气现象和气象要素数据，是目前世界上最先进的天气监测设备，在气象预报预警尤其是降水、强对流天气等方面发挥着重要作用。

1 双偏振多普勒天气雷达发展及原理介绍

1.1 国内外研究的历史及进展

20世纪70年代，美国科学家SELIGA和BRINGI[1]在原有单发单收的天气雷达基础上第一次提出了使用双发双收及交替发射和接收水平垂直两个方向的偏振波，从而获得更多数据的双偏振雷达设想。随后英国RAL[2]实验室首先研究出了具有可以迅速转换发射水平垂直偏振波开关的双偏振雷达，并用于天气现象研究。至此，双偏振雷达技术迅速发展。20世纪90年代，美国科罗拉多州立大学研发出可以同时发射并接收两种不同偏振波的CSU-CHILL双偏振雷达，使得双偏振雷达技术获得革命性突破并趋向成熟。2013年，美国完成了所有雷达的双偏振改造。我国对双偏振雷达的研究起步较晚，但发展速度较快。20世纪80年代，原中国科学院兰州高原大气物理研究所用C波段数字化713天气雷达上实现了交替发射和接收，即偏振改造[3-5]。……