黑河流域降水粒子滴谱特性分析及偏振多普勒雷达测量降雨的改进的任务书.docx

黑河流域降水粒子滴谱特性分析及偏振多普勒雷达测量降雨的改进的任务书
任务书
题目：黑河流域降水粒子滴谱特性分析及偏振多普勒雷达测量降雨的改进
任务背景：
降水是气象学中的一个重要研究领域，对于气候变化、生态环境和水资源管理等方面都有着重要的影响。因此，如何准确地预测和测量降水是气象学中的一项重要研究任务。传统的降水观测方法主要是靠地面站点观测降水量和降水强度，这种方法存在着许多的不足，如空间分辨率低、覆盖范围小等问题。
近年来，一种新型的降水观测技术——偏振多普勒雷达技术逐渐成为关注的焦点。偏振多普勒雷达技术可以对降水粒子的尺寸、形状、速度和方向等参数进行测量，能够解决传统观测方法存在的一系列问题，成为降水量和降水强度精确测量的重要技术手段。而偏振多普勒雷达观测降水时需要对粒子谱特性进行分析，如粒子滴谱特性分析等。
黑河流域位于中国的东北地区，属于半干旱气候，气旋和锋面对其产生的降水逐渐递减，降水分布非常不均，具有典型的山地降水和平原降水的特点。因此，对黑河流域的降水特性进行研究，对于提高降水观测的准确性以及深入理解中国东北地区气候变化的规律具有重要的学术和现实意义。本项目将基于偏振多普勒雷达技术，对黑河流域的降水粒子滴谱特性进行深入分析，并结合实际观测情况，探索改进偏振多普勒雷达技术在降水观测中的应用。
任务目标：
本项目的主要目标是对黑河流域的降水粒子滴谱特性进行分析，并改进偏振多普勒雷达技术在降水观测中的应用。具体目标包括：
1.分析黑河流域的降水粒子滴谱特性，比较不同降水类型粒子谱的差异。
2.针对偏振多普勒雷达技术在降水观测中存在的问题，探讨如何将其应用于非均匀降水过程的观测，提高其空间分辨率和准确度。
3.开展偏振多普勒雷达技术在黑河流域的降水观测研究，建立相应的观测站点和数据处理分析平台。
任务内容：
1.黑河流域降水粒子滴谱特性分析
(1)采集黑河流域的降水样品，利用激光粒度分布仪(PID)等仪器对其进行实验分析。
(2)建立黑河流域的粒子滴谱特性模型，比较不同降水类型的粒子谱差异。
(3)利用统计学方法，对黑河流域粒子滴谱特性进行分析，提取出相关的降水特征参数。
2.偏振多普勒雷达技术在降水观测中的改进
(1)研究非均匀降水过程的特点，发掘其存在的问题和挑战。
(2)针对偏振多普勒雷达技术在非均匀降水观测中的局限性，提出改进方法和探讨可行性，比如将多个雷达数据进行融合处理等。
(3)建立偏振多普勒雷达技术在黑河流域的降水观测研究，包括建立观测站点、采集数据、建立观测数据处理分析平台等。
3.任务执行计划
(1)第一年
1）对黑河流域的降水样品进行采集，并通过激光粒度分布仪等仪器对其进行粒子谱特性分析，建立降水粒子滴谱特性模型。
2）完成对黑河流域降水特征参数的统计分析。
(2)第二年
1）研究非均匀降水过程的特点，分析偏振多普勒雷达技术在非均匀降水观测中存在的问题。
2）探讨偏振多普勒雷达技术在降水观测中的改进方法，建立偏振多普勒雷达技术在黑河流域的降水观测研究。
(3)第三年
1）开展偏振多普勒雷达技术在黑河流域的降水观测，建立观测站点和数据处理分析平台。
2）对偏振多普勒雷达技术的观测结果进行评估，比较偏振多普勒雷达技术与传统观测技术的差异。
任务成果：
1.黑河流域的降水粒子滴谱特性分析报告。
2.偏振多普勒雷达技术在降水观测中的改进方案和应用报告。
3.建立偏振多普勒雷达技术在黑河流域的降水观测站点和数据处理分析平台，并形成数据处理代码。
4.在SCI等国际期刊上发表两篇相关学术论文，参加全国性学术会议并做学术报告。
参考文献：
1.张博.多普勒天气雷达（C）[M].气象出版社,2010.
2.张博,王海雄.偏振多普勒雷达原理及应用[J].气象,2010,36(8):34-40.
3.王长河.降水颗粒形态和粒径谱对雷达反演降水的影响研究[J].湖南气象,2015,25(2).
4.Misra,V.,&Niyogi,D.Evaluationofthehigh-resolutionWeatherResearchandForecasting(WRF)modelduringawarmseasonhydrologicalcycleovertheGulfofMexicoregion.HydrologicalProcesses,2008,22:2331-2348.