用变分方法校准天气雷达测定区域.PDF

维普资讯 第 9卷 第0期 象 0 学 Vo1．9 No．3 1989年0月 SCIENTIA M ETEOROLOGICA SINICA Sep．· 1088 用变分方法校准天气雷达测定区域 降水量的数值计算和精度分析’ 伍 志方 戴铁丕 张培 昌 (新疆气象科研所 ) (南京气象学院) 提 要 本文应用武汉地区 987年 5月25日和5月12日二次降永过程 的w sR～ B1s型数字化雷达 的 彩色分层数字资料和 自动雨量计饺准子系统的雨量资料。分别用变分方法和平均控准方 法 去校 准雷达测定区域夺水量，并对这两种方法进行 比较，发现变分校准技术的效果最佳t能 够 达到 一 定的精度。同时介绍了变 舟方程的数值 蜱往及其权重系数的选择，分忻比较TColumn Max 和zPP]两种 图像数字资料的使用效果 一 、 引 言 测雨天气雷达能够在某一 g定地点提供时空连续变化的降水资料，探测范围大，处理资 料及时，在估算 区域降水量时卸存在着精度车高的问题 。为了提高雷迭测量区域降水量的精 度，人们主要从两方面入手，一是分析误差原 因，并对不 同的误差，采用不 同的方法加以改 善，如根据经验得到了各种类型降东的z—I关系[u。另一方面是将雷达和雨量计资料 综 合 在一起使用，根据平而拟台技术，用雨量计来校准雷达，从而充分发挥了雨量计局地观测值 ： 正确帕优点，同时也避免了由于雨量计密度的限制所带来的诸多不便。W ilsonC2]早在七十 1 年代初就提出了平均控准方法，即在整个分析区域中只用一个平均校准园子F=—寻 XG／R， 计算误差比单独使用雷达时的误差小得多。Sasaki[3] ]将变分法 引入 到 气 象 中 应 用， { NinomiyaandAkiyama[s]运用变分法原理，使用雷迭和雨量计观测资料做暴雨的客观 分析，结果是令人较为满意 的。 ● 卒文就是根据变分法原理，综合使用了雷达和雨量计资料，用雨量计的实测雨量校准雷 达，对其数值解法做了比较详细的介绍，分析比较了ColumnMax和ZPPI两种图像数字资 料的使用效果，通过对 比试验，选择了最佳权重，讨论了权重系数的意义。同时采用平均较 准方法拉准雷达，求得区域降水量的分布及总降水量，并对这 两种校准方法进行了比较，发 。7s国家重点科技攻关课题，长江中上游灾害性天气监侧静i报系统研究 7s一09—D2—28— 3 ,988年12月12日收到 1989年3月26日收到修改稿。 维普资讯 224 气 象 科 学 现娈分法校准技术产生的误蕾小，降水分布较为台理 。 二、资 料 使用安装在武汉中l气象~~w sR-_81s~ ：字化天气雷达的c。1umnMax~flZPPI彩 色分层图像数字产品 ZPPI是在 PPI上通过桉盘地物 回波档案的方法，消去地物 回波的影 响。C0IuFillMax 可分为平面 图像和垂直剖面图像两部分，是 由锥体扫描 中各锥体 内的最强 回波和经过弱化处理 的地 物 杂 波 组 成，术文使甩舸 1平而图像势字资料 。为 了信用上的方 便，该系统 巳采