双偏振雷达产品和应用介绍(PPT 61页)

双偏振原理
双偏振二次产品
升级双偏振的优势
业务兼容性设计
双偏振雷达产品和应用介绍
北京敏视达雷达有限公司
为什么要双偏振？
雷达方程以球形粒子为假设条件，
但实际上粒子并非总是球形。
双偏振基本原理
双偏振雷达探测量
单偏振雷达量
dBT,dBZ,V,W
双偏振探测量
ZDR(差分反射率)
ρHV/CC(协相关系数)
ΦDP(差分相移)
KDP(差分相移率)
LDR(退偏振比)–水平发射/双通道接收模式
差分反射率(ZDR)
表达一个探测空间体（距离库）的平均的粒子形状
ZDR与雨滴大小
ZDR值与雨滴大小密切相关
ZDR与冰雹
dBZ大，但ZDR小是冰雹存在一个显著的特征
ZDR产品
协相关系数(ρHV/CC)
描述水平和垂直极化的回波信号变化的相似度
高CC低CC
协相关系数的应用
气象目标CC高，非气象目标CC低
融化层识别（CC较低且噪声大）
大冰雹识别（CC<0.85)
CC产品
CC产品显示融化层
差分传播相移ΦDP
水平和垂直通道相位差
电磁波在雨中传播速度变慢
水平极化的电磁波传播相比垂直慢一些
ΦDP解释
与粒子形状相关
与粒子密度有关
冰雹的ΦDP趋近于零
ΦDP产品
差分传播相移率KDP
ΦDP是累积效应，随距离累积，不方便直接使用。因此需要引入KDP
KDP的特点和应用
KDP与降水率成比例，可用来估测降水
与反射率估算降水相比，KDP算降水不受冰雹影响
KDP是双通道相位的差值，不需要标定
KDP产品
退偏振比LDR
LDR需要在单通道发射，双通道接收的模式下生成
LDR展示粒子的退偏振特性
因工作模式限制，LDR的应用比较少
LDR产品
双偏振雷达的优势
双偏振数据能够更好地描述粒子的尺寸/形状/降水类型及天气
能够区分气象/非气象回波
能够更好地去除异常传播、地物及海杂波等非气象回波
更准确地估计降水和降雪(双偏振QPE对冰雹、
亮带不敏感，且能够过滤非气象回波的影响)
探测和预警冰雹区域
双偏振主要二次产品
融化层产品ML
融化层产品
粒子相态分类产品HCL
双偏振QPE
单偏振
双偏振
R(Z,ZDR)Algorithm
降水率算法选择
双偏振QPE产品
单/双偏振QPE对比
双偏振升级带来的优势之一
双偏振升级带来的优势之二
双偏振数字中频模块
发射机Burst信号采样和订正
动态杂波图
相位编码去二次回波
相位编码应用在S波段示例
数据分辨率提高
业务兼容性考虑
总结
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