基于新型观测算子的双偏振雷达雨滴谱变分反演
陈垚1
寇蕾蕾2
蒋银丰3
杨春生3
林正健3
楚志刚2
1.南京信息工程大学大气物理学院,江苏南京210044;福建省平潭综合实验区气象局,福建平潭350400;平潭海洋气象野外科学观测研究站,福建平潭350400;福建省灾害天气重点实验室,福建福州3500012.南京信息工程大学大气物理学院,江苏南京210044;南京信息工程大学气象灾害预警与评估协同创新中心,江苏南京2100443.南京信息工程大学大气物理学院,江苏南京210044
摘要：提出一种基于变分理论的双偏振多普勒天气雷达反演雨滴谱方法,最优反演雨滴谱的同时可实现衰减订正.反演过程中使用一种新型观测算子,利用滴谱仪实测数据计算状态变量和双偏振参量,使观测算子更能代表本地降水特性.将新型观测算子、误差协方差矩阵和状态变量的先验估计用于代价函数中,基于高斯-牛顿迭代方法求解代价函数得到最优雨滴谱.利用理想模拟试验和南京信息工程大学C波段双偏振多普勒天气雷达实测个例对算法进行验证和评估.结果表明:算法反演得到的状态变量(液态水含量LWC和质量权重平均直径Dm)与滴谱仪数据计算结果的相关系数达到了 0.96和0.80,相对偏差为25.19％和10.63％,均方根误差比常规反演结果改善了 50％左右,比基于模拟观测算子的变分反演结果改善了 30％左右,最优反演雨滴谱得到的降雨率R和雨量计数据相关系数达到0.89,相对偏差为14.78％.
关键词：变分反演观测算子双偏振多普勒天气雷达雨滴谱反演衰减订正
分类号：P406(一般理论与方法)
资助基金：国家自然科学基金(41975027)国家重点研发计划(2017YFC1501401)
论文发表日期：2022-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：16( 854-869 )
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