2014年X波段双线偏振雷达回波衰减订正与地物识别技术验证

本文主要探讨了X波段双线偏振雷达回波强度衰减和地物回波识别订正的问题，针对2010年在中国广东省阳江地区进行的遥感数据比对实验，该研究旨在提升X波段双线偏振雷达资料的质量和降水系统探测的准确性。X波段雷达相较于传统雷达，其数据受地物影响和衰减因素更显著，因此进行有效的校正至关重要。 首先，文章介绍了衰减订正的方法，通过结合降雨粒子径(ZH)和差分相移(DR)的测量值，采用最小二乘法拟合获取雷达回波的垂直廓线，以此来估计和纠正由于大气衰减导致的反射率因子下降。在遇到零度层亮带时，采取谨慎策略，避免零度层亮带区的大值干扰拟合结果。 接着，通过分析2010年7月21日的一次对流性降水事件，作者展示了经过衰减订正后的雷达图像，如图5所示。图像对比展示了衰减订正前后，特别是在雷达东北方向的孤立回波区的变化。在未校正时，这些地物回波区域的反射率因子异常高，但经过校正后，孤立回波的强度显著增强，相关系数ρHV上升，差分反射率因子ZDR也显示出较大的变化，这表明衰减和地物对回波的影响已经被有效抑制。 此外，文中还提到差分相移(KDP)和差分反射率因子(ZDR)在识别地物回波和衰减订正中的作用。KDP不受地物和衰减影响，可以作为校准的参考；ZDR则受到地物影响，其与周围值的对比有助于区分地物回波。相关系数ρHV在地物回波区域较低，进一步验证了地物的识别和修正效果。 最后，通过对订正后的反射率因子图像的细致分析，作者确认了衰减订正和地物处理后的雷达图像能清晰展示出降水系统的结构，尤其是东北方向的孤立回波和西面东北-西南走向的强回波带，以及强回波带后部的小块回波得到了加强，与预期的雷达探测结果相符。 这篇论文深入研究了X波段双线偏振雷达数据处理的关键技术，强调了衰减订正和地物识别在提高数据质量和识别降水系统方面的重要性，为实际天气预报和雷达数据的应用提供了有价值的方法论支持。