热带气象学报

作者：陈垚, 寇蕾蕾, 蒋银丰, 杨春生, 林正健, 楚志刚

单位：1.南京信息工程大学大气物理学院，江苏南京2100442.福建省平潭综合实验区气象局，福建平潭3504003.南京信息工程大学气象灾害预警与评估协同创新中心，江苏南京2100444.平潭海洋气象野外科学观测研究站，福建平潭3504005.福建省灾害天气重点实验室，福建福州350001

关键词：变分反演, 观测算子, 双偏振多普勒天气雷达, 雨滴谱反演, 衰减订正

基金：国家自然科学基金面上基金41975027；国家重点研发计划重点专项2017YFC1501401；

提出一种基于变分理论的双偏振多普勒天气雷达反演雨滴谱方法，最优反演雨滴谱的同时可实现衰减订正。反演过程中使用一种新型观测算子，利用滴谱仪实测数据计算状态变量和双偏振参量，使观测算子更能代表本地降水特性。将新型观测算子、误差协方差矩阵和状态变量的先验估计用于代价函数中，基于高斯-牛顿迭代方法求解代价函数得到最优雨滴谱。利用理想模拟试验和南京信息工程大学C波段双偏振多普勒天气雷达实测个例对算法进行验证和评估。结果表明：算法反演得到的状态变量(液态水含量LWC和质量权重平均直径Dm)与滴谱仪数据计算结果的相关系数达到了0.96和0.80，相对偏差为25.19%和10.63%，均方根误差比常规反演结果改善了50%左右，比基于模拟观测算子的变分反演结果改善了30%左右，最优反演雨滴谱得到的降雨率R和雨量计数据相关系数达到0.89，相对偏差为14.78%。

来源：2022年第6期

《热带气象学报》期刊编辑部

查看热带气象学报杂志2022年第6期