广州S波段双偏振雷达数据质量初步分析

广东省已经通过新布设或对CINRAD\SA雷达的升级改造完成5部S波段双偏振雷达的业务运行.受目前双偏振雷达技术水平限制,双偏振雷达偏振量很不稳定,因此偏振雷达资料使用前需要对数据可用性、偏振量的系统偏差等进行初步分析,以保证偏振雷达后续产品的可靠性.使用广州S波段双偏振雷达稳定运行后的2016年7-8月连续观测资料,分析了噪声对零滞后相关系数ρHV(0)及差分反射率因子ZDR的影响和订正效果.结果表明:当SNR小于20.0 dB时,偏振参量ρHV(0)和ZDR的稳定性变差,数据不可用;噪声订正后,数据可用的SNR阈值减小为17.0 dB.进一步分析了经过噪声订正后的ZDR和ZH之间的关系,并与雨滴谱反演结果及理论值进行对比.结果表明:广州雷达ZDR较雨滴谱反演值和理论值均偏小,ZDR观测值存在系统偏差.结合广州的气候特征,对偏振量系统误差估计的微雨滴法的指数进行了调整,基于此方法分析了ZDR、初始相位φDP(0)的系统误差随方位角的变化.结果表明:ZDR系统误差随方位角在-0.29～0.22 dB之间波动,剔除遮挡后的平均偏差为-0.09 dB,与实测ZDR值和雨滴谱反演值及理论值对比偏小的结论一致,但偏差大小有区别;同时,φDP(0)随方位角有4°左右的波动.分析还发现ZDR、φDP(0)系统误差有随时间波动的特征.最后挑选个例对ZDR进行噪声和系统误差订正后发现,订正后的ZDR得到改善.这些初步分析和结果对S波段双偏振雷达数据的使用有一定的参考意义.