第 3 6 卷第5 期
2 0 1 3 年 1 0 月
大气科学学报
Transactions of Atmospheric Sciences
V o . 36 No. 5
Oct. 2013
樊雅文’黄兴友’李锋.2013.毫米波雷达测云个例研究[J].大气科学学报,36(5):554-559.
Fan Ya-wen, Huang Xing-you ,Li Feng. 2013. A case study on cloud measurement with a 35 GHz millimeter-wave cloud radar[ J]. Trans Atmos Sci,36
(5) :554-559. (in Chinese)
毫米波雷达测云个例研究
樊 雅 文 \ 黄兴友\李锋2
(1.南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,江苏南京210044;
2.中国气象局气象探测中心,北京100081)
摘要:云参数是影响降水和大气辐射过程的重要因子,但对云参数的遥感探测存在许多困难。利用
35 G H z 的毫米波雷达进行云探测,并进行云参数反演研究,反演了云水含量、冰水含量和云滴有效
直径的垂直廓线,得到了 6 类云况的垂直分布。结果表明:1)不同类型的云具有不同的云参数分
布;2 ) 在低于-15 d B z 的非降水云情况下,反演的云水含量及云滴有效直径较可靠;3 )雷达探测的
线性退偏振比因子,可以用于判别云中的过冷却水和冰晶,有助于更好了解云的宏微观特征。
关键词:毫米波测云雷达;雷达反射率因子;云参量
中图分类号:P413.21 文献标志码:A 文章编号:1674-7097(2013)05 -0554-06
A case study on cloud measurement
with a 35 GHz millimeter-wave cloud radar
F A N Y a-w en1,H U A N G Xing-you1,LI Feng
2
(1. Key Laboratory for Aerosol-Cloud-Precipitation of China Meteorological Administration,NUIST,Nanjing 210044,China;
2. Meteorological Observation Centre,China Meteorological Administration,Beijing 100081 ’China)
Abstract : Cloud variables are important factors influencing atmospheric radiation process and precipita
tion ,but it is still difficult to detect cloud variables by means of remote sensing. This paper detects and
retrieves cl oud variabl es by using a 35 G H z cl oud radar. Variabl es of six types of cl oud as cl oud liquid-
water content,ice-water content and equivalent diameter profiles are retrieved and analyzed. Result
shows that : 1) Different type of cloud has different variable distribution ; 2) The retrieved variables are
acceptab l e for cases of non-precipitation cl oud with echo intensity be low -15 d B z ;3)Linear depol ari-
zation ratio is a good index for discriminating super-coo ed water drop ets and ice crysta s, and is hence
he pfu to understand macro- and micro-feathers of c oud.
Key words:millimeter-wave cloud radar;radar reflectivity factor;cloud variables
o 引言
云滴大小和液水含量是研究云物理的重要微物
理参数,对气候变化、天气演变、人工影响天气和飞
行安全等方面都有重要的影响,并且云的辐射作用
也主要取决于这两个参数。但云参数的探测一直是
个难题,随着毫米波雷达技术的成熟,云参数的遥感
探测得到了根本性的改观。与厘米波段的天气雷达
相比,毫米波雷达使用的波长更短,因而云粒子在毫
米波波段的散射截面比厘米波波段大,因此,毫米波
雷达更适合于测云,而厘米波段的天气雷达更适合
于测量降水。适当波长的毫米波还具备良好的穿透
云层能力,不仅可以探测云底也可以探测云内的参
数和结构,能够连续监测云的垂直变化和小云体的
收稿日期:2012-02-29;改回日期:2012-05-10
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2007AA061901)
通信作者:樊雅文,硕士,研究方向为雷达气象学,fanyawen1215@ 126. com.