QX/T 621-2021 气象观测资料质量控制 天气雷达.pdf

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QX/T 621-2021 气象观测资料质量控制 天气雷达.pdf简介:

"QX/T 621-2021 气象观测资料质量控制 天气雷达"是一份由中国气象局发布的标准文档,它主要关注于天气雷达观测资料的质量控制方法和流程。这份标准详细规定了如何对收集到的天气雷达数据进行质量检验,以确保数据的准确性、完整性和一致性。它涵盖了数据采集、处理、校验、存储和发布各个环节的质量控制要求,目的是为了提升气象信息的可靠性,为气象预报、灾害预警等应用提供更为精确的数据支持。

"天气雷达"部分则特指标准针对雷达技术在气象观测中的应用,雷达可以提供实时的降水、风速、风向等信息,是气象监测的重要手段。QX/T 621-2021标准旨在保证这些雷达数据在质量控制方面的规范化,以满足气象业务的需求和国际气象观测的通用标准。

总的来说,这份标准是气象行业在气象观测数据质量控制领域的重要参考依据,对于提高气象信息的科学性和准确性具有重要意义。

QX/T 621-2021 气象观测资料质量控制 天气雷达.pdf部分内容预览:

时间一致性判别算法按以下步骤采用F检验算法。 将两个连续时刻体扫数据同一仰角对应方位上的径向数据分为一组,根据F检验公式(见公式 (G.1))分别求出每一组数据的F数值,再与F分布表中的值(F值,计算方法见公式(G.3))对 比,若计算出的F数值大于或等于表中的F值,则说明对比数据之间存在显著性差异,若计算 出的F数值小于表中的F值,则说明对比数据之间没有显著差异。 当由某一径向组计算得到的F数值天于表中的F值时,记做一个F异常点,最后统计出F异常 点数占整层的百分比。 C 对一个体扫基数据,若有大于或等于1层且F异常点数大于40%,或者有大于或等于3层且F 异常点数天于30%,则标识为疑误;若仅有2层且F异常点数天于30%,则标识为可疑;其他 情况标识为可信

SI、S.—某一组径向数据标准偏差,按照公式(G.2)进行计算。

Z——某一组径向数据的反射率因子值;

一某一组径向数据的反射率因子平均值。 F值 = Fa/2 (n1 — 1, n2 1) .**· (G.3) 表示在显著水平α=0.05下从F分布表中查到的数值GB 7956.5-2019 消防车 第5部分:气体消防车,ni和n?分别是两组数据的长度。

2)空间一致性处理采用天气雷达一卫星资料“点对块”方法处理,“块”的半径可选为15km。 C 对晴空回波区进行识别。基于TBB阈值法,对比卫星TBB资料判断是否上空为晴空区。如 果天气雷达观测区域存在回波,而卫星资料显示该区域为晴空区,就认为该区域内的回波为无 云条件下的非降水回波。 1)假设天气雷达资料格点R(i,j)上存在回波值,对应卫星资料格点S(i,j),对S(i,j)周边 一定范围内的晴空特征属性进行统计,统计值超过设定阈值就认为R(i,j)为晴空回波。 2)选取1)统计分析确定的TBB阈值作为非降水识别特征属性。 3)按照公式(H.1)进行回波识别计算,当P大于某一值时,认为该格点是晴空区。如果 对应天气雷达格点存在天气雷达回波,就被识别为非降水回波

Z Nat X100%,Nsat 1,T.≥ Th Pi.i ..(H. 1 Tr lo, T.i< Ta

P.j 为以卫星资料格点S(i,j)为中心半径为r范围的晴空特征属性占总面积的比例 天气雷达资料经纬格点R(i,j)对应的卫星云图TBB,单位为开尔文(K); T TBB阈值,单位为开尔文(K)。

QX/T621—2021

亮带回波的识别采用反射率因子垂直廊线法,即利用体扫资料生成层状云降水回波的反射率因子 垂直廓线。具体步骤如下。 a)从距离天气雷达站较近的探空站获取时间分辨率为12h的探空资料,从0℃层高度以上500 m(缓冲高度)开始,自上而下找到局部最大反射率因子所在高度hmx。 b)确定hmax后,分别向上和向下找到最大反射率因子递减某一阈值(一般为10%)的高度hTo和 hBot,根据公式(I.1)一(I.4)判断亮带回波是否存在。如果同时满足公式(I.1)一(I.4),则亮带 回波存在。其中D,=400m,Dz=1000m,D:=1500m,可根据当地某一时间段内多次层状 云降水过程进行调节

1)按照公式(1.5)计算反射率因子订正值d 2)按照公式(I.6)计算订正后的反射率dz

反射率因子所在高度; 局部最大反射率因子所在高度; 亮带顶到亮带最大值所在高度之间用最小二乘法拟合的斜率; 2 hBat——向下找到最大反射率因子递减某一阈值(一般为10%)的高度; β 一—亮带底到亮带最大值所在高度之间用最小二乘法拟合的斜率。

式中: dz。——天气雷达观测的反射率因子

天气雷达回波衰减订正算法

由天气雷达反射率因子的测量值Z计算得到实际值Z,的一个估计,Z,的计算见公式(J.1)。 Zm (R)= Z.(R)r(R) (

z(R)——在天气雷达与距离R之间雨区的双程透过率,(R)=exp(一2。k(R)dR J.2衰减系数k(R)与天气雷达反射率因子Z,(R)之间的经验关系可表示成k(R)=aZ(R),则公工 (J.1)表示成公式(J.2),即公式(J.3)。常用的入=3.2cm,5.6cm和10cm处球形粒子群降水区系数 和6取值见表J.1。

兄下衰减系数与反射率因子之间的经验关系中系

定6与R无关,由公式(J.3)可得衰减订正的解机

Z(R)=Z,(R)exp( "aZ(R)dR Z,(R)= Zm(R)exp/2 [a Z(R)dR)

...........4

4在区间[0,R]内降水强度不太大,且在区间[0,R]内Z连续已知时,可以由此得到精确的订正。 在其他情况下,可采用下列迭代算法和逐库订正算法进行订正。 a)迭代算法:以Z.(R)的第k阶迭代订正结果kZ,(R)取代式J.3)右边的Z(R),得到高一阶的 订正结果,即:

其中,零阶选代值°Z.(R)=Z(R)

k+1 Z,(R)= Zm(R)exp/2 [ α* Z(R)dR

.............(.5

根据天气雷达站周围的地形数据,计算波束遮挡率,再根据波束遮挡的订正规则进行补偿

2.1计算天线能量在波束宽度范围内被遮挡的比例。 2.2在计算时,以当前方位角为中心,从一1.5°~1.5°分成31个方位点(0.1°分辨率)来进行累 气雷达波束遮挡率按公式(K.1)计算,

0 遮挡率; BLE(n) 第n个方位角上电磁波束遮挡率,按照公式(K.3)计算: WALlal 第n个方位角的波束偏移衰减率,按照公式(K.2)计算

《文件管理130mm光盘存储信息的监测和验证 GB/T30542-2014》0= BiE(n) WA( I ~|

exp—4ln2(0/sig)do WA(InI) exp[—4ln2(9/sig)2Jde

exp[—8ln2(0/sig)²do exp[—81n2(0/sig)Jdg

表K.1波束遮挡订正规则

K.3.2如果某个仰角的波束被地形遮挡的部分小于60%,则对该仰角的反射率因子值按照表中的内 容做相应的订正,如果被遮挡的部分大于60%,可认为波束被完全挡掉,成为盲区。对方位上波束受阻 部分超过60%而盲区宽度小于或等于两个波束宽度时,盲区内某一距离库的基本反射率用对应的同 距离相邻两个库的基本反射率算术平均值来填补,否则考虑更高仰角上的回波来填补此距离库。

可采用硬件和软件两种方法。其中: 硬件方法常使用双脉冲重复频率法或者三脉冲重复频率法; 软件方法有多种,大多数速度退模糊软件算法都是基于径向速度在空间和时间上的连续性,从 沿径向或方位的一维退模糊、二维退模糊,一直到沿径向、方位、仰角和时间序列的四维退 模糊,

把每个观测的径向速度与某个参考速度相比较,当两者的差值大于预设的风切变阈值时,可认为 的径向速度模糊,需要通过调整公式V=V。士2nXV中的n值,使得V与参考速度的差值位于 的风切变阈值范围内

算法如下: a) 搜索某一仰角速度数据最弱风区寻找满足条件的备用初始参考径向DBJ/T 61-59-2010标准下载,确定两组退模糊的初始 参考径向和参考速度; b 从初始参考径向开始进行两次顺时针和逆时针180方位的径向退模糊处理,同时对径向和方 位方向的强风切变进行检查; 如果还有强风切变存在,则搜索弱风切变区中有效速度库最多的径向,第二次确定一组退模糊 的初始参考径向和参考速度,再重复b)步骤的退模糊过程,直到无强风切变存在。

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