陈 赛 朱亚飞 郭 佳 蔡云萍 陈 琳

(1.厦门市气象灾害防御技术中心，福建 厦门 361013； 2.海峡气象开放实验室，福建 厦门 361013;3.北京市敏视达雷达有限公司，北京 100085)

1 概述

定量降水估测(Quantitative Precipitation Estimation，QPE)是天气雷达的主要功能之一[1]。当前，气象预报业务上运用最广泛的雷达估测降水是Z-R关系法，即通过雷达的反射率因子Z，带入到Z-R关系中式反推出降水强度R[2]。然而，实际上的Z-R关系因为各地区地形、时间和降水类型不同而具有差异，即使同一降水过程中， Z-R关系也有变化[3]，固定Z-R关系估测降水往往和实际降水有较大的误差。为解决这一问题，部分学者通过改善算法或者引入其他参量来实时拟合Z-R关系，以减少降水估测误差。汪瑛等结合广州、汕头、梅州、韶关、阳江5部多普勒天气雷达的3 km CAPPI (constant altitude plan position indicating)雷达拼图资料，通过对比固定Z-R关系法、动态Z-R关系法、分型 Z-R关系法和动态分型Z-R关系法的效果，得出了“动态分型Z-R关系法效果最理想，固定Z-R关系法效果最差”的结论[4]。冀春晓等人提出了改进的最优窗概率配对法，并应用到“海棠”和 “麦莎”两次台风过程，经过检测，该算法得出的小时降雨量与地面雨量站数据基本吻合，进一步验证了动态获取Z-R关系再进行降水估测的优势[5]。

传统的动态 Z-R关系法主要是利用地面雨量计和雷达回波来运算，这样的算法存在一个先天问题，即两个参量在时间和空间上有差异，无法精确拟合相对可靠的Z-R关系。激光雨滴谱仪相较于雨量计可以获取降水粒子的滴谱和速度等数据，这些数据反算的雨强和反射率因子，在时间和空间上与雷达探测的目标一致，所以更具优势。……