C波段双偏振雷达反射率因子的衰减订正开题报告

 2024-07-23 22:25:03

1. 本选题研究的目的及意义

C波段雷达作为气象雷达的重要频段之一,在探测降水、监测天气系统等方面发挥着重要作用。

与S波段雷达相比,C波段雷达波长较短,对降水的衰减更为严重,这使得C波段雷达定量测量降水面临挑战。

双偏振雷达技术能够提供更丰富的降水粒子信息,为衰减订正提供了新的思路和方法。

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2. 本选题国内外研究状况综述

C波段雷达反射率因子衰减订正一直是雷达气象领域的研究热点之一,国内外学者在该领域已取得了丰硕的研究成果。

1. 国内研究现状

近年来,国内学者在C波段雷达衰减订正方面做了大量研究工作,并取得了一定的进展。

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将结合国内外研究现状,针对C波段双偏振雷达反射率因子衰减订正问题展开深入研究,主要内容包括:
1.分析C波段雷达信号衰减机理,探讨大气衰减、降水粒子衰减等因素对C波段雷达信号的影响;2.研究传统的衰减订正方法,如Hitschfeld-Bordan方法、Bringi方法等,分析其优缺点和适用范围;3.研究基于双偏振雷达参量的衰减订正方法,探讨如何利用差分传播相移率、线性退偏振比等参数提高衰减订正精度;4.探讨深度学习方法在C波段双偏振雷达衰减订正中的应用潜力,构建基于深度学习的衰减订正模型;5.利用实际观测数据对所提出的衰减订正方法进行验证和评估,分析不同方法的性能差异,并探讨其对降水估测的影响。

1. 主要内容

本研究将结合国内外研究现状,针对C波段双偏振雷达反射率因子衰减订正问题展开深入研究,主要内容包括:
1.分析C波段雷达信号衰减机理,探讨大气衰减、降水粒子衰减等因素对C波段雷达信号的影响;2.研究传统的衰减订正方法,如Hitschfeld-Bordan方法、Bringi方法等,分析其优缺点和适用范围;3.研究基于双偏振雷达参量的衰减订正方法,探讨如何利用差分传播相移率、线性退偏振比等参数提高衰减订正精度;4.探讨深度学习方法在C波段双偏振雷达衰减订正中的应用潜力,构建基于深度学习的衰减订正模型;5.利用实际观测数据对所提出的衰减订正方法进行验证和评估,分析不同方法的性能差异,并探讨其对降水估测的影响。

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4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实际数据验证相结合的研究方法。


首先,通过文献调研和理论分析,深入研究C波段雷达信号衰减机理,探讨不同因素对衰减的影响,为后续衰减订正方法研究奠定理论基础。


其次,利用雷达气象学原理和数学模型,对传统的衰减订正方法进行数值模拟,分析其优缺点和适用条件,并在此基础上进行改进和优化。

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5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.针对C波段雷达信号衰减机理复杂的特点,深入分析不同因素对衰减的影响,为开发更精准的衰减订正方法提供理论依据。


2.在传统衰减订正方法的基础上,结合双偏振雷达参数,提出基于双偏振参量的衰减订正方法,提高衰减订正精度。


3.探索深度学习方法在C波段双偏振雷达衰减订正中的应用,构建基于深度学习的衰减订正模型,为雷达衰减订正提供新的思路。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

[1] 刘黎平,肖艳姣,郭学良,等.C波段双偏振雷达降水估测的定量衰减订正方法[J].大气科学,2018,42(05):1050-1068.

[2] 陈明轩,何宇翔,张沛源,等.一种基于双偏振雷达的山区降水定量估计及衰减订正方法[J].大气科学,2021,45(02):311-329.

[3] 魏庆,李柏,刘黎平.X波段双线偏振雷达的差传播相移和差分反射率在雨区分层中的应用[J].气象学报,2017,75(02):302-315.

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