多普勒天气雷达对雾及其能见度探测潜力的研究

【摘要】： 自多普勒天气雷达投入业务使用以来,已成为中小尺度天气形势探测的主要工具之一,气象工作者对雷达回波的强度和多普勒速度信息进行了大量的研究,并对如何从多普勒雷达资料中监测和识别各类天气系统,提出了许多方法,但对雾的探测研究还不多见。本文利用在雾生前后的雷达回波强度变化信息,估算雾的回波强度范围,研究雷达性能参数对雷达测雾能力的影响,解析雾中能见度与雷达反射率因子的关系,期望为天气雷达对雾的探测提供新信息。 第一章前言简要介绍了国内外天气雷达的发展、雾的一般探测方法的以及本研究的主要内容、目的及意义。 第二章雾的概述主要介绍雾生消的机制、雾的分类及特征、大雾对交通及人们生活的影响,并以沪宁高速公路实测资料为例阐述浓雾时空分布特征,最后介绍雾滴谱分布经验模型。 第三章多普勒雷达探测原理及雷达探测雾的可能性,介绍了多普勒天气雷达的主要构成及探测原理,并从雾的物理特性上探讨了多普勒雷达探测雾的可能性,且根据实测雷达雾回波资料研究分析雷达雾回波的基本特征。 第四章雷达雾回波强度的理论估算,承接前面的分析,研究雷达雾回波强度的理论估算,分析雷达本身的性能参数、波束充塞系数、雾的衰减、雾滴谱分布对雷达探测的影响,并估算不同滴谱分布模型下的雷达回波强度范围。 第五章雾中能见度的估算及实例分析,解析雾中能见度与雷达反射率因子的关系,探索天气雷达探测雾区能见度的技术方法,并以2006年春镇江站、2007年冬马群站两次大雾天气过程为例,根据实测雾中能见度值与相应雷达回波强度值的相关分析,有良好对应关系,初步检验了多普勒雷达对雾及其能见度的探测潜力。 第六章总结全文并对今后的工作进行展望。