双偏振天气雷达降水粒子相态识别研究

摘要

双偏振雷达基于特征参数对电磁波的散射理论识别降水粒子相态,不同相态降水粒子由于在形状、大小和空间取向等方面存在差异,对一定极化状态的电磁波会产生不同的散射特性,导致与这些特性密切相关的雷达偏振参量也各不相同,综合利用这些偏振参量,可以有效的识别出各种水凝物的相态.本文在综合分析了国内外利用双偏振天气雷达识别降水粒子相态的理论基础上,首先介绍了模糊逻辑法相态识别方法,并给出了模糊逻辑算法识别降水粒子相态的具体方法和步骤.利用成都信息工程学院WSR-98D/XD型双偏振多普勒天气雷达的观测资料,对算法进行实现,并且与统计决策树相态识别法进行对比.分析结果可知,两种方法均具有一定的可行性和合理性.相对于统计决策树方法,模糊逻辑方法具有不易受测量误差和统计公式的影响等优势,能更有效的识别各种降水粒子的相态.