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兰州大学 - 《兰州大学报》

兰州大学科研团队在毫米波雷达探测取得重要进展

2024-09-27     浏览(81)     (0)

本报讯 近日,遥感与地球科学领域国际著名期刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》刊登了兰州大学大气科学学院黄建平院士研究团队题为“An Accurate Re-trieval of CloudA Droplet Effective Ra-dius for Single-Wavelength CloudARadar”的最新研究论文。该研究突破以往基于毫米波云雷达后向散射信号探测云特征的思路,考虑电磁波在云中传输主要受云水质量吸收衰减这一特性,提出了一种全新的云雷达探测反演云滴有效半径新方法,解决了现有诸多算法产品误差大的问题,有望为地-天基不同平台雷达一体化观测反演提供先进可靠算法。

地球系统降水和辐射能量收支与云密切相关,其中云滴有效粒子半径是反映云粒子大小的关键参数,很大程度上影响着降水效率和气候辐射效应。通过遥感手段准确探测这一云微物理特性,对改进天气、气候模式模拟,提升降水预测至关重要。为了解决和提升毫米波雷达获取云物理特性的准确性,团队成员利用兰州大学半干旱气候与环境变化观测站(SACOL)引进的先进云雷达,开展了近十年的连续观测研究,提出了一套云水含量、质量吸收衰减和衰减前后雷达反射率因子间相互协调、自适应的反演新方案。该方案以雷达探测的云底反射率因子为锚定值,以云中反射率因子、云水含量与云滴有效半径之间的数理关系为纽带,在自适应过程中得到准确的云滴有效半径。该方法的结果与飞机原位观测和星载被动遥感产品对比证实,新方法较传统经验方法的误差可降低60%以上,显著提升了云雷达与其他主、被动遥感云特性探测结果的一致性。

文章第一作者为兰州大学大气科学学院2021级博士生杜佳璟,通讯作者为葛觐铭教授,黄建平院士作为合作作者指导了该项工作的开展。该研究得到国家自然科学基金委面上项目(42275076)和重大研究计划(91937302)的资助。(大气科学学院)