雷达与雨量计同步结合区域型估算降水方程的误差分析

在明确提出云雨转换的概念和建立4个区域型雷达降水估算方程的基础上,重点研究了ABS区域型降水估算方程误差估算的表示方法和评估判据,并分析了误差产生的原因,由此建立一种可通过设定μi合理区间来判别雷达和雨量计错误数据对的质量控制新方法。单站云雨转换系数ABi是时-空的函数,带有强烈的天气系统和地理属性。ABi与区域云雨转换公共系数ABS以b_f-1为指数幂值的相对离差就等于单站降水误差估算因子μi,从而揭示了引起降水估算误差的根本原因。在μi的基础上扩展衍生出表示区域降水估算误差的4个量值,即区域平均绝对误差估算因子μA、区域降水误差估算率μS、区域降水绝对误差估算率μ|S|及区域平均绝对误差估算量EN,指明了各自的物理意义并分析其间的相互关系。理论和实践表明,在"基于准同雨团样本概念雷达和雨量计的实时同步结合方法"（RASIM）中,ABS型区域降水估算方程对于区域各站降水总量的估算具有μS=0的特点。μA是区域内各单站|μi|的平均值,可诠释为多个单站的ABi相对于ABS的聚合与离散程度的整体表示,与天气系统的结构及演变过程特征的复杂性密切相关,但μA与雨量大小无关,无力判定降水估算的误差量。而μ|S|和EN既联系着μA,又与雨量有关,是较为合理而实用的降水估算误差判据。经过武汉雷达探测4次降水过程的试验评估,总体绝对误差率μT|S|小于30%,比未经过质量控制的误差减少7%。