1507 / 2019-08-12 15:00:03

雨滴的微物理过程对遥感测雨的影响

7、地理与地理信息科学 > 专题10：水循环遥感：数据、模型与应用

雷达-雨量计观测的降雨量偏差被认为均来源于雷达本身的观测误差，而忽略了雷达测量高空降雨而雨量计测量的是地面降雨。传统研究中，天气雷达观测到的雨滴被认为垂直降落在地面，且降落过程中大小不变。是事实上，由于风造成的雨滴漂移，蒸发造成的雨滴尺寸变化，这个前提显然不能成立。目前这两种微物理过程的影响在所有雷达产品生产过程中都被忽略，因此，本文提出以数值模拟雨滴漂移和蒸发，重建雷达和雨量计降雨量测量之间更为可靠的关系。其中，WRF中尺度数值计算模式被用于模拟高分辨率三维大气场，双极雷达用于反演每个雷达像素的雨滴尺寸分布。本文使用英国Lancashire的Hameldon Hill雷达设计并实施了三种方案：第一个仅考虑雨滴漂移，第二个仅考虑蒸发，最后同时考虑两者影响。结果表明，风对小雨滴造成较大的漂移，由于雨滴蒸发造成相当大的降雨量损失。这三种方案将雷达-雨量计降雨相关性提高了8％、6％和6％，并且在八个选定事件中最多分别减少了43％、14％和50％的误差。漂移-蒸发集成方案将雷达误差平均降低了16％。该研究有助于改进雷达偏振测量的定量降水估算，更好的了解雷达降水微物理过程。