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  bbly916 2017-07-12 00:00:00

  雷達測量降水可以得到具有一定精度的、大范圍高時空分辨率的實時降水信息，因此應用雷達進行降雨監(jiān)視和面雨量計算，可以提高洪水預報的精度和時效性。但要清楚地認識到，由于技術本身的復雜性和其它原因，目前的雷達測雨存在一定的誤差，特別是大范圍降水測量的準確性尚不能完全滿足氣象業(yè)務應用的要求。雷達測雨誤差主要來源于以下幾方面： a)雷達電磁波的波長對降水測量的影響。在雷達氣象方程式中，平均接收功率Pr與雷達波長、天線增益及波束寬度等有關。在天線大小固定的情況下，Pr與波長的4次方成反比，即波長越短，Pr越大，探測能力越強，因此波長短有利于探測降水。但是，在電磁波傳播途中大氣氣體和降水都對其有衰減作用。 b)雨滴譜變化和Z~R關系的不確定性。降水強度與降水粒子直徑的分布即雨滴譜有關，Z~R關系亦與雨滴譜密切相關。在同樣的降水強度下，對流降水和暖云降水由于雨滴譜不同而反射因子Z不同。在同一次降水過程中，云的不同發(fā)展階段雨滴譜也不一樣。因此，Z~R關系是不確定的。嚴格講，關系應在進行雨滴譜測量的基礎上通過計算得到，但在實際應用中很難做到。目前在業(yè)務工作中使用的大多是固定的經驗關系，必然影響計算的精度。 c)雷達測量高度以下的反射因子變化的影響。在降水過程中，由于水滴蒸發(fā)、大氣運動及水的相變，雷達反射因子在垂直方向上有很大變化。同時雷達電磁波的路徑(即使是水平發(fā)射的路徑)隨距離的延伸而離開地表面，水平距離越遠，垂直距離也越大，因此，雷達觀測的降水和實際落地的降水差距也越大。同時隨距離的延伸，波束的空間擴展也增大。 d)地物雜波和阻擋。氣象雷達的主要觀測對象是降水回波，但同時也不可避免地觀測到山岳等地形反射的回波。有時這種地形雜波與降水回波混在一起不易區(qū)分。此外，由于地物等障礙物阻擋了電磁波的傳播路徑，其后和降水回波無法探測到。如果因此提高天線的仰角又提高了波束距地表的垂直距離而增大了觀測誤差。 e)與雷達本身性能有關的測量誤差。與雷達性能有關的測量誤差還與雷達設備本身的穩(wěn)定性有關。雷達設備在經過一段時間的運行后，發(fā)射機、接收機等性能會有變化。 f)非正常傳播(AP)。假設雷達的波束是在標準大氣中傳播的，這樣可以計算波束高度。如果大氣狀態(tài)不標準，那么波束傳播會是不同的方式，或者說非正常地傳播。非正常傳播，一般指的是波束被超折射并在遠離正常的地物雜波區(qū)處撞到地面。因此，AP是真正的遠離雷達區(qū)域的地物雜波。這些來自非正常傳播波束的能量會被包含在Z~R方程里，就象正常地物雜波那樣會引起降水的過量估計。 g)波束部分充塞。波束部分充塞一般對距離雷達較遠的氣象目標是個問題。雷達測量必須做的假定之一就是所有的目標完全充滿波束，因為它沒有別的確定方法。因此，在這個距離上比波束窄的目標物會顯示得比真實情況大。來自小目標物的能量被平均到整個寬的波束上，結果是低估了降水量(整個區(qū)域范圍是高估的)。

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