利用中央大學雙偏極化雷達資料反求雨滴粒徑分佈及降雨率方法的研究

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紀博庭(Bo-Ting Ji) 查詢紙本館藏

畢業系所

大氣物理研究所

論文名稱

利用中央大學雙偏極化雷達資料反求雨滴粒徑分佈及降雨率方法的研究

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摘要(中)

?K要
本文的目的在建立中央大學雙偏極化雷達資料(C-Band)的處理流程以及對降雨估計法的研究。在資料處理方面，本研究對總差異相位差( )做了去折疊以及平滑的動作，也修正了水平回波( )、差異反射率( )的能量衰減問題，並針對系統偏移部分提出一新修正方法，利用小雨滴區域的平均值應為零當約束關係來修正，接著再使用、、比差異相位差( )三參數的相依關係式反求一理想之，和觀測的比較來修正系統偏移，使用本研究修正過的、能大幅改善降雨率的估計。
在降雨估計法方面，除了使用以往的經驗公式求降雨率外，並嘗試了先反演雨滴粒徑分佈再推估降雨率的方法。在假設Gamma雨滴粒徑分佈的情形下，μ、Λ兩參數會有一約束關係存在，本研究即利用此約束關係，搭配雙偏極化雷達的、、三參數中的兩參數來估算雨滴粒徑分佈，進而推算降雨率，藉此來改善定量降水估計的精確度，各降水估計法的比較結果顯示，有使用此參數的降水估計法在強降水時表現最佳，而且使用組合的雨滴粒徑分佈反演法在反演降雨率的定量上表現最好。在雨滴粒徑分佈的反演方面，本文所使用的組合方法能掌握到雨滴粒徑的變化情形，但整體表現的比較，則有待日後作更多個案的分析。

摘要(英)

Abstract
High time resolution C-Band polarimetric Doppler radar data from the measurements of NANMADOL typhoon rain were analyzed to study the algorithms for retrieving rain rate. Before using the radar data, corrections such as: unfolding of differential phase shift( )、correction of energy attenuation、correction of system bias were done. When compared with the raingauges, it showed that a better rain rate estimate result with the corrected polarimetric radar parameters.
A constrained relation between the shape( ) and slope( ) parameters will appear when the drop size distribution(DSD) is assumed to be a gamma distribution. In this study, the constrained relation and two of the three radar parameters: reflectivity( )、differential reflectivity( ) and specific differential phase shift ( ) were used to retrieve the DSD and rain rate. The result showed that , the use of is much better than in heavy rain, and the retrieved accumulative rain agree with the measurements of raingauges very well.

關鍵字(中)

★ 雨滴粒徑分佈
★ 系統偏移
★ 去折疊
★ 降雨率
★ 偏極化雷達

關鍵字(英)

★ dual polarimetric radar
★ system bias
★ drop size distribution
★ unfolding
★ rain rate

論文目次

目錄
摘要……………………………………………………………………………………I
致謝………………………………………………………………………..…………III
目錄………………………………………………………………………......………IV
圖表說明…………………………………………………………………...………...VI
第一章：序論
? 1.1：前言………………………………………………………….….……1
? 1.2 ：文獻回顧……………………………………………………..……..1
1.3：研究方向……………………………………………………..……....4
第二章：資料來源
2.1：觀測儀器………………………………………….…….……..……5
2.2：分析個案……………………………………….……….……..……6
第三章：雙偏極化雷達之參數
3.1：回波(reflectivity factor)………………………………………….….8
3.2：差異反射率 (differential reflectivity; )……………………….11
3.3：差異相位差(differential phase shift)、比差異相位差(specific
differential phase shift)…………………………….………………11
3.4：相關係數(correlation coefficient; )…………………….…..13
第四章：資料處理
4.1：非氣象訊號的濾除………………………………………….………15
4.2：的處理以及之求取方法…………………………….…….16
4.3：的衰減修正與的差異衰減修正……………………...…….23
4.4：的系統偏移修正……………………………………….……….24
4.5：的系統偏移修正……………………………………………….26
第五章：反演雨滴粒徑分佈及降水估計
5.1：、、、關係式和雨滴粒徑分佈的關係…………..29
5.2：、、關係式反推雨滴粒徑分佈及求降雨率………..30
5.3：、、關係式反推雨滴粒徑分佈及求降雨率………..32
5.4：經驗公式求降雨率(R)…………………………….……………….33
5.5：使用理想參數比較降雨估計法…………………………..…………33
5.6：使用雷達觀測參數比較降雨估計法……………………………….35
第六章：結論與未來展望
6.1：結論………………………………………………………………….41
6.2：未來展望……………………………………………………………42
參考文獻……………………………………………………………..………………43
表………………………………………………………………………..……………45
附圖……………………………………………………………………..……………46

參考文獻

參考文獻：
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指導教授

陳台琦(Tai-Chi Chen)

審核日期

2005-7-15

推文