星载雷达DPR与地基雷达CR的匹配对比及系统偏差初探
2021-05-21曾震瑜刘黎平郑佳锋邹明龙李博勇
曾震瑜,刘黎平,郑佳锋,邹明龙,李博勇
(1.成都信息工程大学大气科学学院,成都610025;2.中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京100081)
引 言
目前,中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室在Ka波段云雷达的基础上,升级成Ka/Ku双波段云雷达CR(Cloud Rader),于2019年4月在广东龙门进行了针对华南汛期云降水的观测任务,但是因为探测时间较短,所以探测资料的可用性仍处于研究探索阶段。目前,国外最具代表性的双波段雷达为全球降水观测GPM(Global Precipitation Measurement)卫星核心观测平台上搭载的双频降水雷达DPR(Dual-frequen⁃cy Precipitation Radar),其工作频率为Ku和Ka波段(Adhikari et al.,2007;Liao and Meneghini,2014)。与TRMM卫星上的PR相比,DPR搭载了更加先进的设备、覆盖更加辽阔的陆地和海洋面积。因为技术上的改进具有更高的精度和敏感度,能够更加精确地捕捉微弱降水,可连续稳定地工作,测量数据也经过多层面的反演验证,将DPR作为CR的对比标准,可提高CR测量数据的准确性与可靠性,也能为日后我国地基雷达与更多星载雷达联合观测应用提供参考。
双波段云雷达数据的误差主要来自于Ka波段,Ka波段属于毫米波,大气中的氧气和水汽对电磁波的吸收会导致雷达信号一定程度的衰减,另外雷达的探测路径中若存在大量液态水,对雷达信号的衰减影响更大(罗启铭等,2015;谢晓林和刘黎平,2016)。谢蕾等(2014)与孙豪等(2017)利用雨滴谱仪、C波段调频连续波雷达、Ku波段微雨雷达的测量数据与Ka波段毫米波云雷达进行对比,结果均表明Ka波段毫米波雷达在探测对流云降水时,在大量液态水的影响下,反射率因子发生明显的衰减,并且随着降水强度变强,雷达受衰减的影响越大。……
