利用TRMM卫星和CINRAD观测提高地面雷达定量降水估计能力

In order to enhance the application of Doppler weather Radar observations in the operations, the current study mainly focuses on analyzes of the vertical characteristics of different types of rainfall using CINRAD and TRMM precipitation radar observations. The main objective is to improve the performace and accuracy of radar quantitative precipitation estimation (QPE) through two approaches as below: 1) Identify different rainfall types based on all available observations (TRMM, sounding, model output), and then use corresponding Z-R relationship to calcaulate rainfall rate; 2)mitigate radar QPE errors caused by large variations of vertical profile of reflectivity (VPR), especially those caused by bright band (BB), ice region and terrain affect factor. The current study will develop a hybrid VPR correction algorithm for decreasing radar QPE errors, and provide accurate and high resolution radar QPE products for flashflood and mudslide forecasting.

为了能使多普勒天气雷达资料能在业务中得到充分有效的应用,本研究将基于地面CINRAD业务雷达和TRMM 卫星降水提供的观测信息, 分析淮河流域不同降水类型其降水粒子在垂直方向上的分布特征，并且主要从以下两个方面来提高业务中雷达定量降水估计能力及准确度：1) 根据现有的观测信息识别出不同类型降水（即降水类型分类），以使用相应的Z-R关系将反射率转换成降水率；2)去除降水粒子分布在垂直方向上的巨大变化给雷达定量降水估计带来的误差，即去除亮带、冰区和地形给雷达定量降水估计引入的误差。最后通过构建一个减小雷达定量降水估计误差的混合VPR订正方案，用以提高业务雷达定量降水估计的准确度，也为洪水、泥石流及山体滑坡预报提供高分辨率高精度的初始场信息。

为了能使多普勒天气雷达资料能在业务中得到充分有效的应用,本研究将基于地面 CINRAD 业务雷达和 TRMM 卫星降水提供的观测信息, 分析淮河流域不同降水类型其降水粒子在垂直方向上的分布特征,主要从以下两个方面来提高业务中雷达定量降水估计能力及准确度:1) 根据现有的观测信息识别出不同类型降水(即降水类型分类),以使用相应的 Z-R 关系将反射率转换成降水率;2)利用地面CINRAD和TRMM观测研究降水粒子在垂直方向上的空间变化特征，以去除降水粒子分布在垂直方向上的巨大变化给雷达定量降水估计带来的误差。 在国家基金委青年基金项目的支持下，我们提出了一个识别层状云降水和对流性降水的模糊逻辑算法，并开发降水类型自动识别系统；利用该算法对TRMM 15年降水观测数据进行分类，分析了淮河流域降水的空间变化特征；通过淮河流域降水垂直结构变化特征分析，发现淮河流域降水除了层状云和对流性降水外，还存在热带暖云降水。基于这些研究, 除了了解淮河流域降水类型及降水空间变化特征，更重的是提高业务雷达定量降水估计的准确度,为洪水、泥石流及山体滑坡预报提供高分辨率高精度的初始场信息。