利用dpr和gmi探测结果对东亚降水云的个例分析研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文万方数据利用DPR和GMI探测结果对东亚降水云的个例分析研究作者姓名i学科专业-i导师姓名：完成时间：余占猷大气物理学与大气环境傅云飞教授刘国胜教授二O一六年五月二十日万方数据Universih‘SciencendTechnologyofChinanversitvotcienceandechnologynaAdissertationformaster’SdegreeCaseStudyofPrecipitationCIoudsovertheEastAsiaBasedonDPRandGMIMeasurementsAut

2、hor’SName：ZhanyouYuSpeciality：AtmosphericPhysicsandEnvironmentSupervisor：Prof．YunfeiFuProf．GuoshengLiuFinishedtime：May20眦，2016万方数据中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特另,J／m以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人己经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：么是皂数签字日期：边丛!

3、』多中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。q，从开口保密(——年)作者签名：么蕊&益芷签字日期：塞!丝!』!墨导师签名：签字日期：函l』!』!三万方数据摘要全球降水观

4、测计划(GlobalPrecipitationMeasurement，简称GPM)是由美国和日本联合提出的继热带测雨卫星TRMM之后的新一代全球卫星降水观测计划，该计划的主卫星己于2014年2月28日发射升空，其上搭载了全球首部星载双频降水测量雷达(Dual．frequencyPrecipitationRadar，简称DPR)和一个多波段微波成像仪(GPMMicrowavelmager，简称GMI)。目前GPM主卫星己成功在轨运行两年有余，DPR和GMI探测积累了充足的数据，为我们进一步的深入研究全球降水提供了很好的条件。但是GPM仍然属于一

5、个比较新的研究领域，目前国内还缺少专门介绍GPM及其产品的文章，我们对于GPM的了解和认识还很不够，对于GPM降水观测资料的研究和使用更是匮乏。基于此，本文首先就GPM及其搭载的主要仪器、GPM产品以及算法等进行了系统的阐述；其次通过个例分析的方法重点对DPR双波段探测降水的差异进行了研究；最后我们利用DPR和GMI的最新观测资料对东亚地区的三个典型降水个例进行了分析研究。我们主要从地表降水强度、雨顶高度、降水雷达回波信号以及降水粒子谱分布这四个方面分析了DPR四种不同的探测方式(Ka—HS、Ka—MS、Ku—NS和DPRMS)探测降水的差异

6、，主要结论总结如下：(1)DPR双波段探测的地表降水强度的差异KaHS探测的地表降水强度小，主要识别的是10mm／h以下的地表降水，尤其是可以探测到更多的降水强度小于0．4mm／h的弱降水，这说明KaPR在高灵敏度模式下工作时，对于弱降水的识别具有很大的优势；Ka—MS探测的地表降水强度主要分布在0．4----10mm／h之间，对大于10mm／h的降水极不敏感，同时对于0．4mm／h以下的降水也不能进行很好地识别，说明KaMS的探测性能相对较弱；KuNS探测到的地表降水强度大，特别是可以很好地识别降水强度大于10mm／h的降水，对0．4mm／

7、h以下降水的识别，相比于KaHS，效果就不是很好，这说明KuPR单频降水反演产品中包含强降水的信息更多；DPR—MS双频探测的地表降水强度的PDF分布与KuNS单频比较类似，反演结果略小于Ku—NS。(2)雨顶高度的差异综合对比KaHS、KaMS、KuNS和DPRMS四种不同的探测方式所获得的雨项高度，可以发现，KaHS探测的雨顶高度最高，Ka—MS探测的雨顶高度最低，而KuNS和DPRMS探测到的雨顶高度十分接近，雨顶高度的大小略小于KaHS的探测结果，差别不是很明显。l万方数据摘要(3)降水雷达回波信号的差异对于中国东部和西北太平洋洋面的

8、两个较强降水个例，尤其是台风降水个例，KaHS在超过13km的高度上依然可以探测到一定的降水回波信号，而在近地面，KaHS探测到的回波强度达到35dBZ，相比之下，