利用地基雙偏極化地面輻射計估算降水強度-資料品管

葉南慶¹　汪建良²　陳萬金³

¹國防大學理工學院國防科學研究所
²國防大學理工學院環境資訊及工程學系
³大華技術學院電子工程學系

摘要

　　雙偏極化地面輻射計為一被動接受大氣輻射之儀器，利用所測量之偏極化訊號可區隔大氣中之雲及雨。與衛星資料和雷達資料相較起來，雙偏極化地面輻射計比衛星資料擁有更高的時間解析度，也不像雷達訊號會被取樣空間內最大體積的水滴所控制。本研究使用的雙偏極化地面輻射計分別包含 18.7 GHz 與 36.5 GHz 的垂直及水平極化頻道等二個頻率四個頻道，第一個及第二個頻道為位於水氣吸收線的 18.7GHz，第三個及第四個為 36.5GHz 的窗區頻道，本研究目的為利用雙偏極化地面輻射計估算大氣中液態水含量及降水強度。水氣含量及液態水含量是利用 18.7GHz、36.5GHz 雙頻道透射率差異所求取，而降雨強度是利用雙偏極化微波輻射計 TB 與雨量計降水強度做定量相關性分析，利用兩者間之迴歸方程式求得。初步分析顯示大氣中水氣含量與液態水含量隨著高度呈指數下降，從連續二十四小時觀測亮度溫度和垂直極化與水平極化的差值來分析，降雨時，亮度溫度隨即升高，極化差值(垂直極化減水平極化)下降。當風向吹北北西風(觀測方向角)且風速約略為 2-3m/s 以上時，有利於落下水滴沾附於感應器表面而影響水滴發射或輻射散射實際情況，進而出現的錯誤訊號。另外，由於雲雨區位於雙偏極化地面輻射計所觀測範圍，但卻不在雙偏極化地面輻射計的上空，也會造成 36.5(18.7)GHz 頻道的亮度溫度超過 200°K(100°K)卻沒有降雨的情況。

關鍵字：透射率，降雨率，偏極化