北台灣 S 與 C 波段雙偏極化雷達定量降雨估計之比較
期刊名稱: 大氣科學期刊
Volume: 45
Issue: 1
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陳如瑜 1 張偉裕 2 陳台琦 1
1國立中央大學大氣科學系
2中國文化大學大氣科學系
(中華民國一○六年四月二十五日收稿;中華民國一○六年七月十日定稿)
摘 要
未來台灣將由 S 與 C 波段雙偏極化雷達組成降雨雷達網,而雙偏極化雷達參數(如 KDP、ZDR)會 因電磁波波長差異而有不同的特性,進而影響其應用於降雨估計的表現。為促進各波段雷達定量降雨估 計產品的整合,本研究利用國立中央大學二維雨滴譜儀資料,依月份針對春雨、梅雨、午後對流、颱風 以及冷鋒鋒面等降雨類型進行分類,並透過 T-Matrix 散射模擬雙偏極化雷達參數,求得不同波段雷達各 降雨類型之降雨估計關係式:R(Z)、R(KDP)、R(Z,ZDR)及 R(KDP,ZDR)。本研究評估資料處理程序與各類 降雨估計方法,分析其對 S 與 C 波段雙偏極化雷達降雨估計的影響。研究個案選自 2014 至 2015 年由 氣象局 S 波段與中央大學 C 波段雷達共同觀測之 7 組個案累計 15 小時,透過地面雨量站資料校驗雷達 降雨估計的表現。分析結果顯示:(一)套用對應降雨類型公式可改善雷達降雨估計的表現;(二)利用 ФDP 修正能量衰減、自洽法(Self-consistency)修正 Z 偏差量與濕天線罩效應的衰減量,皆能明顯改善 S 與 C 波段雷達降雨估計的表現;(三)兩雷達降雨估計皆以 KDP 參數之組合型公式(Hybrid)有最佳表現;(四)當 雷達資料樣本數相近時,短波段雷達其 KDP 參數於降雨估計略具優勢,有較低的相對均方根差與較高的 相關係數。
關鍵字:定量降雨估計、雙偏極化雷達