吴 翀 刘黎平 仰美霖 马建立 李 娟

1)(中国气象科学研究院， 北京 100081)2)(北京城市气象研究院， 北京 100089)3)(南京信息工程大学， 南京 210044)

引 言

双偏振雷达作为天气雷达的重要新技术之一，已在全世界范围内大量推广应用[1-7]。得益于两个正交通道同时发射和接收水平和垂直极化方向的线偏振波，双偏振天气雷达除能测量常规的反射率因子(ZH)、径向速度(V)、速度谱宽(SW)外，还可获得差分反射率(ZDR)、零时滞相关系数(ρhv)、差分传播相移(ΦDP)、差分传播相移率(KDP)等双偏振参量[8]。上述新增观测量包含降水粒子的形状、融化状态、含水量等信息，极大丰富了天气雷达所能获取的信息量。经美国和中国的业务检验，S波段双偏振雷达在数据质量控制、水凝物相态识别、定量降水估测、龙卷临近预报中优势明显[9-15]。而X波段双偏振雷达的探测范围相对较小且容易受短波长衰减的影响，此前主要作为科研雷达用于外场试验[16-20]。随着X波段雷达性能的提升，其更快的扫描速度、更精细的空间分辨率等优点逐渐得到重视。在我国人口密集、经济发达的超大城市群内，X波段雷达可满足精细强对流监测和临近预报的业务需求，衰减、观测范围不足等问题可以通过多部雷达的数据融合弥补。目前，北京市、江苏省、广东省佛山市等地区先后参考美国大气协同自适应遥感工程(collaborative adaptive sensing of the atmosphere,CASA)[21]，在当地建成X波段双偏振雷达网并投入业务运行。但由于X波段雷达相对S波段雷达的固有限制，对于雷达网观测数据的处理及应用能力提出了更高要求，迫切需要开展针对X波段雷达网的关键技术研究。……