基本反射率
基本内容
基本反射率:
基本反射率产品，表示单位体积中降水粒子直径6次方的总合（单位6mm/m3）。他的值的大小反映了气象目标内部降水粒子的尺度和密度分布，用来表示气象目标的强度，产品上数据的单位用dBZ表示。
雷达基本反射率是什么意思
由于多普勒天气雷达的观测量不是模式变量,为了把多普勒天气雷达观测资料用于中尺度数值预报,就需要把雷达观测值转换为模式变量。本文研究了雷达回波强度,即雷达反射率因子与相对湿度的关系,以便把雷达观测到的回波强度转换为相对湿度,通过相对湿度把雷达资料引入到中尺度数值模式中,以提高预报准确率。 本文首先分析了大气相对湿度的一些特点。纯平水面或冰面饱和水汽压是温度的函数,都随温度升高而增加,在同一温度下,水面饱和水汽压高于冰面饱和水汽压, 即水汽压对水面饱和时,对冰面是过饱和的。水面与冰面饱和水汽压差△E=E_w—E_i是温度的函数,过饱和度△S=(△E)/E_i随温度降低而增大。当水汽压相对于水面饱和时,相对湿度为100%;当水汽压相对于冰面饱和时,相对湿度随温度从0℃下降到—50℃,可以从100%下降到60%。暖云中相对湿度为100%。冷云中,当云中所有凝结水分都是固态时,水汽压对冰面饱和,相对湿度是温度的函数;若云中所有凝结水分都是过冷却水,云中水汽压对水面饱和,云中相对湿度为100%;若为冰水混合共存态,则相对湿度小于100%。混合云中,温度高于0℃的云体中的相对湿度为100%...
新一代天气雷达基本反射率产品的地学可视化
【摘 要】对基本反射率产品进行可视化，是准确分析区域天气的基础。本文以梅州市CINRAD/SA 型雷达该类产品为例，对该类数据的存储结构做了详尽的剖析，设计了产品径向数据向二维矩阵转换的算法，研究了该类数据转为极坐标系下矢量类型和直角坐标系下栅格类型存储的绘制模式，并采用ArcGIS Engine 进行了实现。最后对两种生成显示回波的方法进行对比分析，结果表明：两种方法都能准确显示回波，应用时需根据实际情况采用相应的方法显示与分析雷达回波。【关键词】新一代天气雷达；基本反射率产品；ArcGIS Engine；地学可视化1 引言新一代天气雷达为我国气象局在全国气象部门重点规划布设的组网天气雷达，具有高精度的时空分辨率，在短时天气预报和灾害性天气警报等工作中担负着极其重要的角色。其生成的探测数据主要分为3 大类：基数据、雷达产品和产品图像。其中的雷达产品，由于存储结构非常复杂，而且从中提取信息困难，通常只能用PUP 软件显示。此外，由于PUP 软件没有提供该类数据的基于地学尤其GIS 技术的自动分析功能，这也就更限制了该类产品的广泛应用和移植[1-3]。从而充分解析该类数据和做到真实显示，以准确分析区域天气和做到防灾减灾，就成为气象研究工作者十分关注的问题之一。陈海泉等结合美国国家气候数据中心编制的下一代天气雷达第三级存档数据格式文档，深入剖析了雷达产品数据的格式，但是他们并没有对雷达图像的可视化做进一步的研究，尤其是没有结合当前地学及GIS 技术的优势来显示和分析雷达产品。李红玉等研究了基于雷达产品数据的中小范围内的组网拼图技术，崔晓东等研究了利用三次卷积方法实现雷达产品数据向TGA 图像格式的转换，但二人也都没有对雷达产品的真实科学准确的显示做进一步的研究[4,5]。本文以基本反射率产品为例，采用极坐标的绘制方式，首先实现了该类数据向通用矢量格式shp 类型的转换，然后设计了产品径向数据向二维矩阵转换的算法，采用直角坐标的绘制方式，转换生成了通用栅格格式img 类型的回波图像。两种方法生成的图像均采用唯一值方法渲染，并且都设置了投影坐标系等信息。最后，对两种生成显示回波的方法做了简单的对比与分析。2 产品数据介绍基本反射率产品的存储结构包括信息头块、产品描述块和产品符号表示块。文件以二进制方式存储，采用高字节在前低字节在后的编码方式，这和现在操作系统的编码方式正好相反。产品信息头块共占用 18 个字节，存储产品号、生成时间、雷达站和接收站代号及文件包含的数据块的数目等。产品描述块共占用102 个字节，存储雷达站经纬度坐标、海拔高度、操作模式、体扫模式、体扫开始时间、产品生成时间和仰角代号等。产品符号表示块存储结构比较复杂，该块存储块代号、块长度、数据层数及数据层信息。数据层中又存储层长度及该层的径向数据包，其中块长度是指整个块的字节数，层长度是指径向数据包的字节数。该块的具体存储结构示意图如图1，不过一般数据层数为1。对于径向数据包，该数据包内存储包识别码、第一个距离库的位置、组成一条径向数据的库数、扫描中心点的I 和J 坐标、比例因子、径向数据条数和多条扫描径向数据。每条扫描径向数据又存储组成一组径向数据的双字节数、径向扫描的起始角、径向展角、径向距离和颜色等级。径向数据包的具体存储结构示意图如图2。径向数据包的识别码为0xAF1F（0x 表示 16 进制数），其中径向数据是由NumberOfRadials 个扇形组成，每个扇形又由2×NnumberOfRLE 个小扇形环构成。6 结束语结合地学中的GIS 技术，将新一代天气雷达基本反射率产品进行反演，可采取生成矢量shp 类型和栅格img 类型的回波图像的方法，两种方法都能准确地显示雷达回波但也各有优缺点，因此需根据实际的研究应用方向采用相应的方法显示与分析雷达回波。本文重点研究了回波反演为矢量shp 类型和栅格img 类型图像的方法和步骤，并对两种生成回波数据的方法的优缺点做了简单的对比分析，但本文并没有对两种类型回波数据的具体分析及应用做更深入的研究。如何做到充分利用两种回波数据研究雷达回波的自动追踪、回波分块和组网拼图等，将对雷达预警预报具有更大的研究意义，也是本文进一步的研究方向。