测雨雷达学习笔记
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气象雷达相关术语
## PPI Plan Position Indicator,PPI是最常见的雷达显示方式。雷达天线通常显示在画面中心,讯号能以同心圆显示。在雷达气象观测中以极座标的形式显示雷达天线以固定仰角扫描一圈时,呈现周围目标物回传的讯号分佈情况。 ## RHI Range Height Indicator,RHI将固定方位角的垂直平面内气象目标物的距离和高度以直角座标形式显示出来。可反映降水区、对流系统等垂直结构特徵。 ## CV CV为“column vector”之缩写,是常见的雷达回波呈现方式,气象署网页所呈现的雷达回波图即是此种呈现方式,意思是以俯视的概念,看每一个柱状体积内雷达回波的最大值是多少,以此代表该格点上的数值,找出二维的最大回波雷达资料。(单位:dBZ) ## DBT 雷达天线接收空间中的电波全部能量(total power),无经任何资料品管处理。(单位:dBZ) ## KDP KDP为“比差异相位差”(specific differential phase shift),双偏极化参数之一;KDP=(ΔΦDP/Δr)/2。KDP是差异相位差(ΦDP , differential phase shift)随距离的变化率,r为雷达到观测区的距离。当含水量愈高时,KDP值愈大,含水量低则有较小的KDP值。且KDP是由电磁波相位与距离计算得出,不受信号衰减影响,有助定量降水估计。(单位:°/km) ## KDPR 本产品为利用KDP与降雨率(R)彼此之相关性计算出定量降水估计(QPE, Quantitative Precipitation Estimation)。传统上,利用雷达所观测到的回波,也就是 Z-R 关係式可估计降雨。而近年来许多学者以双偏极化雷达所观测得到的偏极化参数(例如:KDP、ZDR)归纳出这些参数分别与降雨率的关係,并发现能够得到更高的精确度。(单位:mm/hr) ## PDP PDP为“差异相位差”(differential phase shift, PhiDP, ΦDP),双偏极化参数之一;ΦDP=ΦHH-ΦVV。如上式,差异相位差即为水平和垂直电磁波两者相位的差异量,与水相粒子大小、形状、数量以及相对于雷达的距离有关。雷达发射电磁波受到传播效应(propagation effect)影响,经过降水区时水平极化波的传播会渐渐延迟垂直极化波,产生水平与垂直方向的差异相位差。(单位:°) ## RHV RHV为“回波相关係数”(cross-correlation ratio, RhoHV, ρHV),双偏极化参数之一。是在连续时间裡雷达观测到水平方向电磁波与垂直方向电磁波之间的相关性,若水相粒子的统计特性(例如:形状、大小)相近,则观测到的水平、垂直回波相关性高,则ρHV较大,因此纯雨区的相关係数通常接近1,若遇到冰水混相的区域则相关係数会降低。 ## VAD Velocity Azimuth Display之缩写,建构风场的方法之一。利用雷达径向风与三维风场的球座标关係,可以求得相对应扫描高度的平均风场。类似于探空,以风场随高度的剖面(profile)显示。(单位:m/s) ## VR VR为“径向速度”(radial velocity),意思是以雷达为中心,面对每一个角度上的粒子是接近或远离雷达;都卜勒气象雷达是利用都卜勒效应测量降水粒子相对于雷达的运动,故能得知降水粒子为靠近或远离雷达。远离雷达为正(暖色系),接近雷达为负(冷色系)。(单位:m/s) ## ZDR ZDR为“差异反射率”(differential reflectivity),双偏极化参数之一;ZDR=10*log10(ZHH/ZVV)。差异反射率受水相粒子的种类和形状(轴比)影响,不同的水相粒子有不同的差异反射率-轴比关係。而雨滴的扁平程度和大小有关,因此可由ZDR来判断雨滴的大小,例如小而圆的雨滴或是冰雹,其ZDR接近零,若是大雨滴则值约为2至3。(单位:dB) ## ZHH ZHH为“雷达回波”(reflectivity),通常为水平(Horizontal)偏振方向之电波观测结果(垂直则为ZVV)。雷达主动发射电磁波出去后,经由物体(如:雨滴、冰雹、地形、昆虫)背向散射回到雷达的能量强度,称之为回波。此图经过雷达资料品质控管已将非气象资讯滤除。处理后的雷达回波,可提供定量降水估计所用。如为雨滴,此参数约为单位体积内水滴粒径之6次方之总和。(单位:dBZ) ## SW SW为“频谱宽”(spectrum width);由于每个雷达波束探测到的资讯为一个三维空间内许多降水粒子的资讯,也就是图片中的每一小格都是一个含有许多粒子立体空间,而其中每个粒子都会有它自己的径向都卜勒运动速度,若是单位空间内的每个粒子运动方向十分一致,则可视为每颗粒子速度的标准差较小,观测呈现出来的现象即为其频谱宽较小;反之每个粒子运动方向差异很大的话,观测到的频谱宽就会较大;因此在频谱宽较大的区域,可以视为其空间中粒子的运动方向差异较大,可协助判断大气中的乱流情况。
zhangyuheng
2024年1月20日 20:19
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