初中数学教学目标及重难点
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第３８卷Hale Waihona Puke 第２期 ２０１８年 ４月
气 象 科 学
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
ｖｏ１．３８．Ｎ。．２
Ａｐｒ．＇２０１８
黄兴友
，张磊
，芦苟
，等．ｃ波段双线偏
振雷达反射率因子
的衰减订正及对
降雨估测
精度
的改
进 ．
气象科学
，２０１８，３８（２）：２３７—
２０１８，３８（２）：２３７—２４６．
Ｃ 波 段 双 线 偏 振 雷 达 反 射 率 因 子 的 衰 减 订 正
及 对 降 雨 估 测 精 度 的 改 进
黄兴友 张磊 芦 苟 李盈盈 印佳楠 马雷 张帅
（南京信息工程大学 气象灾害预报预警 与评估 协同创新 中心 ，南京 ２１００４４）
２４６．
ＨＵＡＮＧ Ｘｉｎｇｙｏｕ，ＺＨＡＮＧ Ｌｅｉ，ＬＵ Ｘｕｎ，ｅｔ ａ１．Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃ－ｂａｎｄ ｄｕａｌ—ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｄａｒ ｒｅｆ ｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔ０ｒ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃ
—
ｃｕｒａｃｙ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ，
ｕｓｅｄ．Ｂｕｔ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｆ ｒｏｍ Ｃ—ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｒ（ＺＨ，ＫＤＰ）ｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｅｃｔｉｏｎ ｂｅｃｏｍｅｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ Ｓ－ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｒ（Ｚ）ｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｇａｇｅ—ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｉｎ ｃａｓｅ ｏｆ ｒａｉｎ— ｒａｔｅ ｏｖｅｒ １０ ｍｍ·ｈ～．Ａｆｔｅｒ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｌｏｗ－ｂｉａｓｅｄ ｒａｄａｒ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｉｓ ｃａｌｉｂｒａｔｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｇａｐ ｂｅ．
关键词 ｃ波段双线偏振雷达 ；衰减订正；降雨估测 分 类号 ：Ｐ４１２．２５ ｄｏｉ：１０．３９６９／２０１７ｊｍｓ．００４７ 文献标 识码 ：Ａ
Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃ－ｂａｎｄ ｄｕａｌ－ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｄａｒ ｒｅｆ ｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｍ ｐｒｏｖｅｍ ｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍ ａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｏ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｒａｉｎｆａｌｌ ｗｉｔｈ Ｃ．ｂａｎｄ ｄｕａ１．ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｄａｒ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒ— ．
ｒｅｃｔｉｏｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｄｏｎｅ ｏｎ ｒａｄａｒ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｅａｓｙ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｂｙ ｈｙｄｒｏｍｅｔｅｏｒｓ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｐａｔｈ ａｔ Ｃ－ｂａｎｄ．Ｗ ａｖｅｌｅｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓ ＤＰ ｆｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ＫＤＰ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄａｔａ ｆｉｔ． ｔｉｎｇ ｒｅｓｕｈ ，ａｎｄ ＫＤＰ ｉｓ ｔｈｅｒｅｂｙ ｕｓｅｄ ｆｏ ｒ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ．Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ｅｘｅ— ｃｕｔｅｄ ｂｙ ｃｏｍ ｐａｒｉｎｇ ｐｉｘｅｌ—ｔｏ—ｐｉｘｅｌ ｔｈｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ａ Ｓ－ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ Ｃ．ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｃｏｒｅｃｔｅｄ Ｃ．ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ ｉｓ ｇｅｔｔｉｎｇ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｔｈａｔ ｏｆ Ｓ． ｂａｎｄ ｒａｄａｒ．Ｆｏｒ ｒａｉｎｆａｌＩ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｃｈｅｍ ｅｓ ｌｅａｄ ｔｏ ｄｉｖｅｒｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ．ＲａｉｎｆａｌＩ ａｍ ｏｕｎｔ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｓ—ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｉＳ ｍｏｒｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｆｒｏｍ Ｃ．ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｉｆ ｃｏｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ Ｚ—Ｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ａｒｅ
ＨＵＡＮＧ Ｘｉｎｇｙｏｕ ＺＨ ＡＮＧ Ｌｅｉ ＬＵ Ｘｕｎ ＬＩ Ｙｉｎｇｙｉｎｇ ＹＩＮ Ｊｉａｎａｎ Ｍ Ａ Ｌｅｉ ＺＨＡＮＧ Ｓｈｕａｉ （Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｎ Ｆｏｒｅｃａｓｔ ａｎｄ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｉｓａｓｔｅｒｓ， № ｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａ ｎｇ ２１００４４，Ｃｈｉｎａ）
摘 要 Ｃ波段 双 线偏 振 雷达 反 射率 因子 易 受衰 减 的影 响 ，为 了提 高 降 雨的准确 性 ，需 要对 雷达 反 射率 因子进 行 衰减 订 正。Ｋ。 是 能 够用 于衰 减订 正 的一个 有效 因子 ，本 文 采用 小 波分 析 法对 。 数据 进行 预处 理 ，再将 处理 后 的数据 拟合 得 到相 对 准确 的 Ｋ。 。 为 了验 证 衰减 订 正 的效果 ，利 用 Ｓ 波段 雷达 反射 率 因子作 为 参 考 ，对 比分 析 了衰 减 订 正 前 后 ｃ波 段双 线偏 振 雷达 反 射 率 因 子 的 变 化 ，结 果表 明 ：经过 衰减 订 正后 的 ｚ 更接近 于 ｓ波段 雷达 的反射 率 因子 。在进 行 降雨估 测 时 ，不 同 方案估 测 降雨 的差 异较 大 ，当 Ｃ波段 双 线偏振 雷达 与 Ｓ波 段 雷达均 采用 Ｚ—Ｒ关 系估测 降 雨时 ，Ｓ波 段 雷达 的效果 更好 。 当 Ｃ波段 双 线偏 振 雷达 采用 衰减 订 正后 的 Ｒ（ｚ ，Ｋ。 ）法估 测 降雨 时，效果 优 于 Ｓ波段 雷达 的 尺（ｚ）方案 。 当 降雨 强度 ＞１０ ｍｍ·ｈ 时 ，雷达 估 测 的 雨量 普 遍低 于地 面 雨 量计 的 雨量 ，经 过 雨量 计校 准后 ，可 以进 一步提 高 降雨估 测精 度 。
气 象 科 学
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
ｖｏ１．３８．Ｎ。．２
Ａｐｒ．＇２０１８
黄兴友
，张磊
，芦苟
，等．ｃ波段双线偏
振雷达反射率因子
的衰减订正及对
降雨估测
精度
的改
进 ．
气象科学
，２０１８，３８（２）：２３７—
２０１８，３８（２）：２３７—２４６．
Ｃ 波 段 双 线 偏 振 雷 达 反 射 率 因 子 的 衰 减 订 正
及 对 降 雨 估 测 精 度 的 改 进
黄兴友 张磊 芦 苟 李盈盈 印佳楠 马雷 张帅
（南京信息工程大学 气象灾害预报预警 与评估 协同创新 中心 ，南京 ２１００４４）
２４６．
ＨＵＡＮＧ Ｘｉｎｇｙｏｕ，ＺＨＡＮＧ Ｌｅｉ，ＬＵ Ｘｕｎ，ｅｔ ａ１．Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃ－ｂａｎｄ ｄｕａｌ—ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｄａｒ ｒｅｆ ｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔ０ｒ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃ
—
ｃｕｒａｃｙ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ，
ｕｓｅｄ．Ｂｕｔ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｆ ｒｏｍ Ｃ—ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｒ（ＺＨ，ＫＤＰ）ｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｅｃｔｉｏｎ ｂｅｃｏｍｅｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ Ｓ－ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｒ（Ｚ）ｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｇａｇｅ—ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｉｎ ｃａｓｅ ｏｆ ｒａｉｎ— ｒａｔｅ ｏｖｅｒ １０ ｍｍ·ｈ～．Ａｆｔｅｒ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｌｏｗ－ｂｉａｓｅｄ ｒａｄａｒ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｉｓ ｃａｌｉｂｒａｔｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｇａｐ ｂｅ．
关键词 ｃ波段双线偏振雷达 ；衰减订正；降雨估测 分 类号 ：Ｐ４１２．２５ ｄｏｉ：１０．３９６９／２０１７ｊｍｓ．００４７ 文献标 识码 ：Ａ
Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃ－ｂａｎｄ ｄｕａｌ－ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｄａｒ ｒｅｆ ｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｍ ｐｒｏｖｅｍ ｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍ ａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｏ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｒａｉｎｆａｌｌ ｗｉｔｈ Ｃ．ｂａｎｄ ｄｕａ１．ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｄａｒ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒ— ．
ｒｅｃｔｉｏｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｄｏｎｅ ｏｎ ｒａｄａｒ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｅａｓｙ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｂｙ ｈｙｄｒｏｍｅｔｅｏｒｓ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｐａｔｈ ａｔ Ｃ－ｂａｎｄ．Ｗ ａｖｅｌｅｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓ ＤＰ ｆｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ＫＤＰ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄａｔａ ｆｉｔ． ｔｉｎｇ ｒｅｓｕｈ ，ａｎｄ ＫＤＰ ｉｓ ｔｈｅｒｅｂｙ ｕｓｅｄ ｆｏ ｒ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ．Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ｅｘｅ— ｃｕｔｅｄ ｂｙ ｃｏｍ ｐａｒｉｎｇ ｐｉｘｅｌ—ｔｏ—ｐｉｘｅｌ ｔｈｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ａ Ｓ－ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ Ｃ．ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｏｒｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｃｏｒｅｃｔｅｄ Ｃ．ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ ｉｓ ｇｅｔｔｉｎｇ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｔｈａｔ ｏｆ Ｓ． ｂａｎｄ ｒａｄａｒ．Ｆｏｒ ｒａｉｎｆａｌＩ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｃｈｅｍ ｅｓ ｌｅａｄ ｔｏ ｄｉｖｅｒｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ．ＲａｉｎｆａｌＩ ａｍ ｏｕｎｔ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｓ—ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｉＳ ｍｏｒｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｆｒｏｍ Ｃ．ｂａｎｄ ｒａｄａｒ ｉｆ ｃｏｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ Ｚ—Ｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ａｒｅ
ＨＵＡＮＧ Ｘｉｎｇｙｏｕ ＺＨ ＡＮＧ Ｌｅｉ ＬＵ Ｘｕｎ ＬＩ Ｙｉｎｇｙｉｎｇ ＹＩＮ Ｊｉａｎａｎ Ｍ Ａ Ｌｅｉ ＺＨＡＮＧ Ｓｈｕａｉ （Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｎ Ｆｏｒｅｃａｓｔ ａｎｄ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｉｓａｓｔｅｒｓ， № ｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａ ｎｇ ２１００４４，Ｃｈｉｎａ）
摘 要 Ｃ波段 双 线偏 振 雷达 反 射率 因子 易 受衰 减 的影 响 ，为 了提 高 降 雨的准确 性 ，需 要对 雷达 反 射率 因子进 行 衰减 订 正。Ｋ。 是 能 够用 于衰 减订 正 的一个 有效 因子 ，本 文 采用 小 波分 析 法对 。 数据 进行 预处 理 ，再将 处理 后 的数据 拟合 得 到相 对 准确 的 Ｋ。 。 为 了验 证 衰减 订 正 的效果 ，利 用 Ｓ 波段 雷达 反射 率 因子作 为 参 考 ，对 比分 析 了衰 减 订 正 前 后 ｃ波 段双 线偏 振 雷达 反 射 率 因 子 的 变 化 ，结 果表 明 ：经过 衰减 订 正后 的 ｚ 更接近 于 ｓ波段 雷达 的反射 率 因子 。在进 行 降雨估 测 时 ，不 同 方案估 测 降雨 的差 异较 大 ，当 Ｃ波段 双 线偏振 雷达 与 Ｓ波 段 雷达均 采用 Ｚ—Ｒ关 系估测 降 雨时 ，Ｓ波 段 雷达 的效果 更好 。 当 Ｃ波段 双 线偏 振 雷达 采用 衰减 订 正后 的 Ｒ（ｚ ，Ｋ。 ）法估 测 降雨 时，效果 优 于 Ｓ波段 雷达 的 尺（ｚ）方案 。 当 降雨 强度 ＞１０ ｍｍ·ｈ 时 ，雷达 估 测 的 雨量 普 遍低 于地 面 雨 量计 的 雨量 ，经 过 雨量 计校 准后 ，可 以进 一步提 高 降雨估 测精 度 。