基于多普勒天气雷达数据的降雨估算和预报方法研究的任务书.docx

基于多普勒天气雷达数据的降雨估算和预报方法研究的任务书
任务书
一、任务背景
气象学是研究大气现象，尤其是气体运动和反射辐射的科学。气象学在农业、海军、航空、电力、交通和航运等方面都有着广泛的应用。其中，降雨预报是气象学中的一个重要领域，其准确性影响着农业、水利、交通、城市基础设施等各个领域的发展。
由于雷达可以快速、无盲区、立体地探测大气降水过程，因此在气象预报中得到广泛应用。天气雷达可以通过多普勒效应对大气中降水的速度进行探测，根据降雨强度与回波信号的关系，对降雨的强弱进行分析预报。然而，天气雷达所探测到的回波数据往往存在一定的误差，如何利用天气雷达测量的数据准确地估算和预报降雨是气象学的重要研究方向和难点。
二、任务内容
本次任务旨在研究基于多普勒天气雷达数据的降雨估算和预报方法，具体内容包括：
1.掌握天气雷达数据的原理和性质，了解多普勒效应及其在大气探测中的应用。
2.了解雷达反演算法，学习雷达多普勒数据反演方法及标准化降雨量积分算法PR（PseudoReallity）。
3.了解常用的数据融合方法，学习天气雷达与其他降雨监测手段数据的融合方法。
4.利用多普勒天气雷达数据，选择合适的降雨估算和预报方法，对浙江省某地区降雨情况进行实时监测和预报，并进行误差分析和评估。
三、任务要求
1.认真研读相关文献，了解研究背景、现状、需求和难点。
2.精通多普勒天气雷达数据的处理方法，掌握雷达反演算法和标准化降雨量积分算法PR。
3.能够熟练使用Matlab等数据分析软件，对数据进行处理和分析。
4.系统评估所选方法的优劣和适用性，并提出改进建议。
5.撰写结论性报告，明确研究意义、主要成果、发现和不足，提供科技支撑和宣传普及。
四、任务计划
任务周期：3个月
具体计划：
第一周：研究背景分析、确定研究方向和方法
第二周-第三周：阅读相关文献，详细了解天气雷达数据处理方法及常用的数据融合方法
第四周-第五周：熟悉数据处理软件和环境，掌握雷达反演算法和标准化降雨量积分算法PR
第六周-第七周：选取浙江省某地区的天气雷达数据，进行处理和分析，掌握在Matlab中处理数据的基本方法
第八周-第十周：利用多普勒天气雷达数据和其他降雨监测手段数据进行融合，选择合适的降雨估算和预报方法，对其进行误差分析和评估
第十一周-第十二周：撰写结论性报告，完成任务总结
五、预期成果
1.熟悉多普勒天气雷达数据处理方法，掌握雷达反演算法和标准化降雨量积分算法PR的应用。
2.能够使用数据处理软件，熟练处理大量数据，并选取合适的分析方法。
3.完成浙江省某地区的降雨估算和实时预报，评价所选方法的优缺点及适用范围。
4.撰写一份结论性报告，总结研究成果和经验，为科技支撑和宣传普及提供参考。
六、参考文献
[1]杨勇，刘璋涛.雷达多普勒数据反演方法的现状和展望[J].雷达学报,2015(4):723-733.
[2]张银春，黄坤.基于天气雷达数据和卫星数据的融合降雨估算方法研究[J].高原气象,2017(2):515-525.
[3]刘辉.基于天气雷达数据的城市短时强降水预报方法研究[D].北京:北京气象学院,2019.