KAZR云雷達(dá)的云檢測新方法及SACOL云物理特性的研究.pdf

1、云是氣候系統(tǒng)中最為重要的因子之一，對地氣系統(tǒng)輻射收支平衡有顯著影響。云雷達(dá)是研究云物理特性的有力工具。本文針對KAZR云雷達(dá)，對其云信號檢測算法進(jìn)行介紹，提出一種基于高斯及雙邊濾波的云檢測新算法，可以增加弱云識別。在此基礎(chǔ)上對蘭州大學(xué)半干旱氣候與環(huán)境監(jiān)測站(SACOL)上空云的宏觀物理特性進(jìn)行統(tǒng)計分析，主要得到以下結(jié)論：
　?。?）對KAZR云雷達(dá)的Signal Noise Ratio(SNR)數(shù)據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行高斯濾波后可迅速實現(xiàn)噪聲

2、與信號的分離，在此基礎(chǔ)上選取2.8的閾值可以達(dá)到識別云雷達(dá)回波信號的目的，此算法對云信號的平均誤檢率為0.12％，平均漏檢率為2.52%。
　?。?）提出了一種云雷達(dá)信號識別新算法：利用雙邊濾波器對雷達(dá)信噪比處理，并構(gòu)建一具備中心權(quán)重的時間-空間濾波器，用此濾波器對處理后的信噪比圖像進(jìn)行二次濾波即可識別到云信號。構(gòu)建模擬信號對算法進(jìn)行檢驗后表明，其對強(qiáng)、中、弱云識別誤檢率分別為0.048%，0.103%與0.007%，對三種云識別

3、的漏檢率分別為0.244%，0.229%和9.774%，比ARM中Millimeter Wavelength Cloud Radar(MMCR)的識別算法有明顯改進(jìn)。
　?。?）初步分析了SACOL站2014年云底、云頂和云厚的分布變化，結(jié)果表明:云底在1.5和5.5km處出現(xiàn)頻率最高，云頂發(fā)生頻率在2.5和8.5km處達(dá)到峰值;67%的云層厚度分布在2km以內(nèi);月平均總云量的發(fā)生頻率為44%~76%，低云、中云和高云的發(fā)生頻率分

4、別為13%，30%和34%;單層云、雙層云和三層云占到云總數(shù)的98%，其中夏秋季節(jié)多層云發(fā)生頻率較高；各個季節(jié)不同類型的云都具有一定的日變化特征。
　?。?）通過KAZR與CloudSat和CALIPSO衛(wèi)星的觀測比對，表明CloudSat對厚云的穿透性好，但無法探測到反射率因子低于-30dBZ的弱云，CALIPSO對弱云最敏感，但信號衰減較快，對厚度較大的云探測的云底高度偏高。
　　（5）多普勒雷達(dá)可以反演得到冰云粒子的終