Dobbeltpolarisationsradarer til forudsigelse af kraftig nedbør i Kina:Forskning og udvikling

Kina er et eksempel på et land, der lider alvorlige skader forårsaget af kraftigt vejr og medfølgende oversvømmelser og mudderskred. Dual-polarization (dual-pol) radarer, først udviklet i USA i slutningen af ​​1970'erne, er blevet flittigt brugt til at overvåge og nucaste disse vejrbegivenheder med stor indvirkning. Dual-pol parametre indeholder en rig mængde mikrofysisk information om disse kraftige nedbørssystemer, ifølge prof. Kun Zhao, Direktør for det fælles center for atmosfærisk radarforskning i CMA/NJU, og vicedekan for School of Atmospheric Sciences, Nanjing Universitet.

I de seneste år, med fremkomsten af ​​dual-pol radarteknologier i Kina, snesevis af dual-pol radarer er blevet udviklet af universiteter, forskningsinstitutioner, og vejrobservatorier. Kinas landsdækkende radarnetværk er i øjeblikket ved at blive opgraderet til dobbeltpol-kapacitet.

Professor Zhao er hovedforfatter af en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i Fremskridt inden for atmosfæriske videnskaber . der gennemgår dobbeltpolariseringsradarforskning og -applikationer i Kina. Artiklen er inkluderet i et særligt nummer om National Report (2011-2018) til International Union on Geophysics and Geodesy (IUGG) Centennial af China National Committee for IAMAS.

"Til dato, dataene indsamlet fra disse dobbeltpolede radarer i Kina er blevet brugt og analyseret til at forbedre forståelsen af ​​nedbørsmikrofysik samt kvantitativ nedbørsvurdering og prognose i Kina, " siger prof. Zhao.

For at forbedre datakvaliteten og afbøde interferensen fra ikke-meteorologiske objekter, videnskabsmænd og ingeniører i Kina har udviklet omfattende tilgange til datakvalitetskontrol af dobbeltpolede radarer, inklusive kalibrering, dæmpningskorrektion, beregning af specifik differentiel faseforskydning, og identifikation og fjernelse af ikke-meteorologiske ekkoer for at forbedre hentning af regndråbestørrelsesfordeling, hydrometeor klassificering, og kvantitativ nedbørsvurdering i Kina. Forskere har også søgt at bruge dual-pol radardata til at validere den mikrofysiske parameterisering og initialisering af numeriske modeller og assimilere dual-pol data i numeriske modeller.

Ny teknologi inkluderer phased array radar og multi-frekvens radar. Phased array dual-pol radarer er også blevet brugt til vejrovervågning i Kina. Den tidsmæssige opløsning af radarscanninger er steget dramatisk. Vi kan prøve 3D-informationen fra vejrsystemer på mindre end to minutter. "Imidlertid, den H- og V-polariserede stråle, der matcher den brede side, der påvirker dobbeltpol-målinger, er fortsat en udfordring for radaringeniører, " siger prof. Zhao. "Multi-frekvente dobbeltpol-radarer giver information om størrelsen af ​​hydrometeorer baseret på bølgelængdeafhængigheden af ​​Mie-spredningseffekten."

Professor Zhao er overbevist om, at disse to typer teknologier vil modnes i det næste årti og yde væsentlige bidrag til fremtiden for radarmeteorologi.