济宁S波段双线偏振多普勒雷达数据质量分析

作者：张玉洁^*; 李恒昶; 涂爱琴

来源：海洋气象学报, 2023, 43(01): 107-116.

DOI：10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.01.010

• 双线偏振多普勒雷达
• 信噪比
• 差分反射率
• 数据质量
• 系统误差订正

以济宁S波段双线偏振多普勒雷达观测的层状云降水资料为例，分析了信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)、相关系数(ρhv)对偏振参量的影响以及近距离双偏振参数的特征。利用雷达最高扫描仰角的层状云降水资料，对小雨和干雪两种自然目标物差分反射率因子(ZDR)的订正效果进行分析。研究表明：(1)SNR小于21 dB时，ZDR、ρhv、差分传播相位偏差(ΔΦDP)的平均值和标准差随SNR的变化波动明显，ZDR、ρhv、差分传播相位(ΦDP)不稳定，数据质量差。SNR大于21 dB时，ZDR、ρhv、ΦDP才具有可信度，且随着SNR的增大，ZDR、ρhv、ΦDP的稳定性越来越好。(2)SNR大于21 dB、ρhv<0.965时，ΔΦDP的平均值和标准差随ρhv的变化而波动剧烈；SNR大于21 dB、ρhv>0.965时，ρhv越大，ΦDP的值越稳定。(3)受地面噪声干扰、近距离地物以及天线旁瓣的影响，0～15 km的近距离偏振参数不稳定，数据质量差，业务应用中需特别注意。(4)利用小雨和干雪两种自然目标物对ZDR系统误差进行标定，通过对比发现，小雨粒子的ZDR系统误差的平均值和标准差比干雪粒子小很多，且小雨粒子ZDR系统误差订正曲线比干雪粒子稳定；小雨粒子相比于干雪粒子，其ZDR系统误差订正效果更稳定；经过系统误差订正后的降水粒子的ZDR值较订正前更加合理。