微波散射计三维风场与降水联合探测与反演方法研究

多笔形波束圆锥扫描体制的微波散射计能获得海面和大气降水的多角度和高分辨率信息。通过完善系统设计和改进反演算法，多笔形波束散射计可同时测量并反演海气边界层的三维风场和降水垂直结构。本项目拟通过对散射计多角度数据融合方法、多普勒三维风场反演算法、降水和海面风场去耦算法以及超低副瓣脉冲压缩技术的研究，解决微波散射计三维风场与降水联合探测与反演中的难点与关键技术。这一新体制散射计可提高恶劣天气状况下（如台风）风场和降水的三维探测能力，增进人们对海洋-大气相互作用的理解，并为我国海洋/气象卫星微波散射计系统研制及信息反演提供支持和准备。

本项目通过建立分层降水与海面的电磁散射模型，获得散射计降水条件下的海面回波仿真数据，并据此对散射计系统参数进行重新设计,得到旋转扫描多笔形波束体制散射计，用以测量多方位角和多俯仰角下的降水和海面回波,并反演得到三维风场和降水的垂直分布。研究解决了散射计降水和风场同步观测中，散射计系统设计、降水与风场反演及去耦算法、超低副瓣脉冲压缩技术等关键技术。利用中法海洋卫星散射计和大科学工程全极化散射计航空校飞试验的机会，对设计进行了机载试验验证。结果表明，这一体制散射计可以对降水和海面/高空风场进行同步观测，能提高恶劣天气状况下（如台风）风场和降水的探测能力，增进人们对海洋-大气相互作用的理解，为我国海洋/气象卫星散射计系统研制及信息反演提供支持。