多参数双线偏振多普勒雷达探测海面物理状态潜力的研究

摘要

本文利用车载X波段双线偏振多普勒天气雷达探测海面物理状态，分析了偏振天气雷达在海洋探测中的应用潜力。主要研究内容和结果如下： 第一章：绪论。主要介绍目前国内外偏振天气雷达的发展状况以及本文研究的背景、目的和意义。 第二章：双线偏振多普勒天气雷达简介。介绍了双偏振多普勒天气雷达交替发射接收、双发双收两种制式的设备构成、工作原理、性能参数、估测大气水成物的主要物理参量和常规气象产品。 第三章：双线偏振多普勒天气雷达探测海面能力分析。根据雷达气象方程估算偏振天气雷达探测海面的能力，分析双线偏振多普勒天气雷达探测海面的可行性。 第四章：一次海面降雪过程的双线偏振多普勒气象雷达回波特征分析。通过2004年4月1日车载X波段双线偏振多普勒天气雷达在渤海湾探测到的一次海面降雪过程，分析降雪及海杂波混合降雪的双线偏振天气雷达产品特征，设计出利用双参数(Z,ZDR)阈值不同，初步分离低仰角波束中的海杂波和降雪，分析海面回波及降雪特征。同时发现潮汐对海面回波有一定影响，并分析潮汐影响下的海面回波(定常态下)Z和ZDR产品的演变过程得出：2004年4月1日潮汐和风浪影响下的海面回波Z值(ZDR值)为25-35 dBz(-1-1.5dB)，回波带平行于渤海湾，其位置随时间逆转。 第五章：结论。概述本文研究结果，讨论了进一步的研究方向。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2本文研究的内容、目的和意义

1.2.1本文研究的主要内容

1.2.2本文研究的目的和意义

1.3国内外研究进展

1.3.1国外研究进展

1.3.2国内研究进展

本章参考文献

第二章双线偏振多普勒天气雷达简介

2.1偏振天气雷达探测原理简述

2.2双线偏振多普勒天气雷达设备组成、工作原理

2.2.1双线偏振天气雷达原理

2.2.2交替发射接收制式雷达工作原理、设备组成

2.2.3双发双收制式雷达工作原理、设备组成

2.3双偏振天气雷达的功能和系统性能参数简述

2.3.1雷达功能

2.3.2雷达系统性能参数

2.4双线偏振天气雷达估测的主要大气物理参量及其气象产品介绍

2.4.1双线偏振天气雷达估测大气水成物的主要物理参量

2.4.2双线偏振天气雷达主要产品介绍

本章参考文献

第三章双线偏振多普勒天气雷达探测海面能力分析

3.1雷达气象方程和海面散射回波

3.1.1雷达探测能力

3.1.2雷达方程

3.1.3单位平均散射截面σ°

3.1.4海面回波的多普勒谱

3.2雷达水平扫描探测海面

3.3雷达对海杂波的探测能力

3.4海浪充塞程度

本章参考文献

第四章一次海面降雪过程的双线偏振多普勒气象雷达回波特征分析

4.1天气背景

4.2降雪及混合海杂波双线偏振天气雷达回波特征

4.2.1资料来源

4.2.2海杂波

4.2.3强度回波特征

4.2.4速度回波特征

4.2.5谱宽回波和垂直液态含水量VIL特征

4.2.6差分反射率特征

4.3低仰角海杂波和降雪的初步分离

4.4潮汐对海面回波的影响

4.4.1潮汐的移动规律

4.4.2基本反射率产品演变过程

4.4.3 ZDR产品演变过程

本章参考文献

第五章结论

5.1本文的初步结论

5.2总结及展望

本章参考文献

致谢