Page 270 - 《高原气象》2022年第5期

5 期 王 瑾等：探空和毫米波云雷达探测云高一致性的时空匹配原则研究 1363
测一致性的提高非常有效。 提供的技术支持。
（3） 通过进一步分析时空匹配原则的适用性，
参考文献：
结果发现，HD 在 0~21 km，仅使用时间匹配原则筛
选样本就可以大幅提高二者观测云底高度的相关 Aydin K，Singh J，2004. Cloud ice crystal classification using a 95-
系数，相关系数平均值从 0. 4 提高到 0. 88。对于云 GHz polarimetric radar［J］. Journal of Atmospheric and Oceanic
顶高度，HD 在 0~3. 5 km，仅使用时间匹配原则可 Technology，21（11）：1679-1688. DOI：10. 1175/JTECH1671. 1.
Borg L A，Holz R E，Turner D D，2011. Investigating cloud radar sen‐
将相关系数平均值从未使用该原则的 0. 11 提高至
sitivity to optically thin cirrus using collocated Raman lidar obser‐
0. 76。HD 在 3. 5~38. 5 km，当仅使用时间匹配，云
vations［J］. Geophysical Research Letters，38：L05807. DOI：
顶高度的相关系数平均值从 0. 59 增加到 0. 66，改 10. 1029/2010GL046365.
善幅度并不大；若同时使用时间和空间匹配原则筛 Chandrasekar V，Keränen R，Lim S，et al，2013. Recent advances in

选云顶高度，相关系数平均值增加至 0. 88。仅使用 classification of observations from dual polarization weather ra‐
dars［J］. Atmospheric Research，119：97-111. DOI：10. 1016/j.
时间匹配原则筛选的样本能有效提高二者观测云
atmosres. 2011. 08. 014.
底高度的一致性。同时使用时间和空间匹配原则
Chen D D，Guo J P，Wang H Q，et al，2018. The cloud top distribu‐
才能有效提高二者观测云顶高度的一致性。研究 tion and diurnal variation of clouds over East Asia：Preliminary
发现二者观测云高的一致性与 HD 无直接关系。因 results from advanced Himawari Imager［J］. Journal of Geophysi‐
此，通过时空匹配原则筛选样本，使二者探测云结 cal Research：Atmospheres，123（7）：3724-3739. DOI：10.
1002/2017JD028044.
构的一致性更加精确，为云雷达测云能力的评估提
Chernykh I V，Eskridge R E，1996. Determination of cloud amount
供更加客观的依据。
and level from radiosonde radiosondes［J］. Journal of Applied Me‐
（4） 尽管采用时空匹配原则对样本筛选，探空 teorology，35（8）：1362-1369.
观测的云底和云顶高度依然出现比云雷达观测值 Costa-Surós M，Calbó J，González J A，et al，2014. Comparing the
系统性偏高的现象。该现象可能是探空仪的湿延 cloud vertical structure derived from several methods based on
measured atmospheric profiles and active surface measurements
迟误差、探空确定云高算法可靠性及算法中 RH 阈
［J］. Atmospheric Measurement Techniques，7（8）：2757-2773.
值取值准确性等综合作用的结果。另外，云雷达探
DOI：10. 5194/amt-7-2757-2014.
测能力及其识别云边界算法可靠性也会影响二者 Dai A G，Karl T R，Sun B M，et al，2006. Recent trends in cloudiness
观测一致性。为使时空匹配原则更具普适性，有必 over the United States：A tale of monitoring inadequacies［J］. Bul‐
要引进可体扫的云雷达，构建三维云场，与探空进 letin of the American Meteorological Society，87（5）：597-606.
DOI：10. 1175/BAMS-87-5-597.
行时空匹配，验证并完善本研究提出的时空匹配原
Dimitrieva-Arrago L，Koloskova L，1969. On approximate cloud
则；在更客观的时空匹配基础上，对二者观测一致
boundary distribution method［J］. Russian Meteorology & Hydrol‐
性的影响因素进一步深入研究，为在不同天气条件 ogy，N6：47-52.
下选取更可靠的探测仪器进行云降水物理研究奠 Faccani C，Rabier F，Fourrié N，et al，2009. The impacts of AMMA
定基础。 radiosonde data on the French global assimilation and forecast
总体而言，以往研究的关注点是云雷达和探空 system［J］. Weather and Forecasting，24（5）：1268-1286. DOI：
10. 1175/2009WAF2222237. 1.
观测的云结构是否一致，在二者的时空匹配问题上
Gossard E E，1990. Radar Research on the Atmospheric Boundary
只做简单考虑或假设，但由于假设与实际情况存在 Layer［M］. In：Atlas D.（eds）Radar in Meteorology. American
出入，二者观测一致性的统计结果受时空不匹配影 Meteorological Society，Boston，MA. DOI：org/10. 1007/978-
响较大。本研究提出了云雷达和探空样本筛选的 1-935704-15-7_35.
时空匹配原则以最大程度消除时间和空间不匹配 Gourley J J，Tabary P，Du Chatelet J P，2007. A fuzzy logic algo‐
rithm for the separation of precipitating from nonprecipitating
对二者观测一致性的影响。值得注意的是，时空匹
echoes using polarimetric radar observations［J］. Journal of Atmo‐
配原则是筛选样本遵循的原则，并非一种算法，因
spheric and Oceanic Technology，24（8）：1439-1451. DOI：
此，没有固定的算法流程图。 10. 1175/JTECH2035. 1.
Guo J P，Miao Y C，Zhang Y，et al，2016. The climatology of plane‐
致谢：感谢西安华腾微波公司的李毅和王志强等工
tary boundary layer height in China derived from radiosonde and
作人员对毫米波云雷达的数据分析提供的技术支 reanalysis data［J］. Atmospheric Chemistry and Physics，16（20）：
持；感谢西安泾河站的工作人员王雯燕对探空数据 13309-13319. DOI：10. 5194/acp-16-13309-2016，2016.