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Preliminary Results of X-Band
Polarization Radar Studies of Clouds and Precipitation
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A.V. Ryzhkov, V.B. Zhuravlyov, and N.A.
Rybakova
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Journal of Atmospheric and Oceanic Technology
Volume 11, Issue 1 (February
1994) pp. 132–139
DOI:
10.1175/1520-0426(1994)011<0132:PROXBP>2.0.CO;2
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Abstract ] [ PDF (629K) ]
二重偏波レーダの初期報告。雨雪判別、クラッタの分類、上昇流の場所をみつけるのにも活用。10/9’9
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Correlation Coefficients between
Horizontally and Vertically Polarized Returns from Ground Clutter
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Dusan S. Zrni , Valery M. Melnikov, and Alexander
V. Ryzhkov
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
Volume 23, Issue 3 (March
2006) pp. 381–394
DOI: 10.1175/JTECH1856.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (948K) ]
水平偏波と鉛直偏波の相関係数により、地形エコーを切り出す。オクラホマの11cmレーダ。水平･鉛直同時発射と交互発射を切り替えることができる。交互発射のフロリダのレーダについても述べる。地形エコーによる偏波間位相差は、広がりを持った頻度分布をもち、ある値に集中する雨の位相差に重畳して出現する。位相情報によるクラッタの抽出は効率が良い。発射時の位相差情報でシステムの偏差、受信時の位相差情報で降水の偏差を監視できる。10/13’9
位相φdpの頻度分布を描画している。確かに、雨の場合150°付近で極大値を持つ。どの区間の頻度分布か？2/2’10
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The S2K Severe Weather Detection
Algorithms and Their Performance
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Paul Joe, Don Burgess, Rod Potts,
Tom Keenan, Greg Stumpf, and Andrew Treloar
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Weather and Forecasting
Volume 19, Issue 1 (February
2004) pp. 43–63
DOI:
10.1175/1520-0434(2004)019<0043:TSSWDA>2.0.CO;2
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (2.64M) ]
S2Kとはシドニー2000年オリンピックのこと。このときに大会支援として行われた予報の精度検証報告。用いたレーダは現業のS帯（強度のみ）、C帯（ドップラー）、C帯（ドップラー偏波レーダ：C-Pol）
ボリュームスキャンのタイミングも予測精度に関連するらしい。10/14’9
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Areal Rainfall Estimates Using
Differential Phase
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Alexander Ryzhkov, Dusan Zrni, and Richard Fulton
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Journal of Applied Meteorology
Volume 39, Issue 2 (February
2000) pp. 263–268
DOI:
10.1175/1520-0450(2000)039<0263:AREUDP>2.0.CO;2
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (92K) ]
「偏波間位相差による流域雨量の計算」S帯
φDPを用いて流域雨量を求めるときは境界での値のみあればよい。したがって、グランドクラッタ、異常伝播、昆虫・鳥、あられの存在を気にせずに、周辺部（periphery）のφDPがあれば領域雨量が求まる。この手法に基づく流域雨量の計算を、オクラホマの小ワシタ川流域で実施した。領域内に42個の地上雨量計を設置して比較した。レーダはS帯のシマロンレーダで標準語差が18％で地上雨量による流域雨量と一致した。精度はKDPを用いて、地点単位で求めるよりも高かった。φDPの平均はレンジ10km以上、時間1時間以上が良いらしい。10/15’9
φDPの標準偏差を計算。レンジ方向に連続17サンプル。標準偏差が12°を超えたら、ノイズと判定。（Cimarronレーダ）。ノイズ除去後は線形で内挿する。結果が図2（除去後線形で内挿しているので50kmレンジ以降は位相の変化なしで直線となっている）。評価法は補足に示すが、流域雨量の推定誤差が、レンジ方向10km時間1時間で平均すると小さくなる。10/30’9
補足：領域雨量の統計誤差
φdpで求めた雨量の標準偏差とKdpで求めた雨量の標準偏差を比較。。。。11/2’9
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A Quality Control Concept for Radar
Reflectivity, Polarimetric Parameters, and Doppler Velocity
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Katja Friedrich, Martin Hagen, and Thomas
Einfalt
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
Volume 23, Issue 7 (July
2006) pp. 865–887
DOI: 10.1175/JTECH1920.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (3.18M) ]
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Validation of Polarimetric Hail
Detection
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Pamela L. Heinselman and Alexander V. Ryzhkov
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Weather and Forecasting
Volume 21, Issue 5 (October
2006) pp. 839–850
DOI: 10.1175/WAF956.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1.14M) ]
ファジーと偏波データを用いた雲・降水粒子の分類について述べる。用いる変数は反射強度因子、反射因子差、直交偏波交差比、「反射強度因子テキスト」で雹混ざりの雨、グランドクラッタの異常伝播、生物エコー(昆虫・鳥・コウモリ)、大粒子、弱い雨、中程度の雨、強雨を分類する。
HCA：実験用の雹抽出アルゴリズム
HAD：改良した雹抽出アルゴリズム
HADを現業に組み込むように調査。10/19’9
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Influence of Ground Clutter
Contamination on Polarimetric Radar Parameters
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Katja Friedrich, Urs Germann, and Pierre Tabary
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
Volume 26, Issue 2 (February
2009) pp. 251–269
DOI: 10.1175/2008JTECHA1092.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (4.00M) ] ○
フランスのC帯、偏波レーダにおいて偏波パラメータがクラッタの影響を受ける度合いを調査。
対象クラッタ領域は9つ。層状性、対流性を含む8つの降水事例を元に解析。雨を元にしたZと観測の差をクラッタと判断。
対象はZH,ZDR,ρHV,φdp。水平偏波はクラッタの影響が小さい。
降水と地形のクラッタの強度が同程度の場合はZHにおいて、1.7ｄBZの精度を達成している。ZDRで0.2dB、φdpで3°の精度を確保しようと思えば、降水による反射強度因子が地形よりそれぞれ、5.5、6dB高くなくてはいけない。クラッタはρHVでも切り出すことができて、0.02の精度を出すためには降水による反射因子は地形より13.5dB大きくなくてはいけない。10/22’9
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Weather Radar Ground Clutter, Part I:
Identification, Modeling and Simulation
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J.C. Hubbert, M. Dixon, S. Ellis, G.
Meymaris
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
2009 early online release,
posted January 2009
DOI: 10.1175/2008JTECHA1159.1
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Abstract ] [ PDF (3.22M) ]
同時刻に、グランドをクラッタを見つけて取り除く手法について2本の論文で述べる。第1部はS帯のクラッタの検知とモデル化、再現計算である。クラッタを見つけ出すためにクラッタ位相列(Clutter Phase Alignment;CPA)を導入する。CPAは同位相内にある位相の変動度であり、レーダの捜査範囲内では時間変動を持つ成分と90度ずれている。CPAはクラッタを降水エコーから分離する良い指標である。
実験データをNEXRAD デンバー、KFTG、NCARのS-Polで試みた。第2部ではアルゴリズムの改良のためファジー理論を加えた。10/23’9
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Weather Radar Ground Clutter, Part II:
Real Time Identification and Filtering
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J.C. Hubbert, M. Dixon, S. Ellis
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
2009 early online release,
posted January 2009
DOI: 10.1175/2008JTECHA1160.1
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Abstract ] [ PDF (6.74M) ]
[気象レーダのグランドクラッタ−即時判定と除去]
AP：異常伝播、NP：正常伝播
現代のデータ処理システムは、気象エコーをマスクするAPを、即時に除去することができる。ただし、速度0の気象エコーはフィルタのバイアスがかかってしまう。降水エコーと非降水エコーはファジー理論で切り分け、非降水エコーが存在するところにクラッタフィルタを適用する。
本手法では、速度0の降水エコーはクラッタ除去の間も保存される。レーダの効率(moments,受信電力値？)はクラッタ除去後のエコーから再計算されるので、クラッタにマスクされていた気象エコーが取り出され、それによって気象エコーが良く見えるようになる(消えすぎを抑えることができる)。10/24’9
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Spectral Polarimetric Radar Clutter
Suppression to Enhance Atmospheric Echoes
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Christine Unal
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
Volume 26, Issue 9 (September
2009) pp. 1781–1797
DOI: 10.1175/2009JTECHA1170.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (3.60M) ]
2重スペクトル線形偏波比(double spectral linear depolarization ratio？)を用いてクラッタを除去する。Sバンドのレーダでよい結果が得られたので、X帯のレーダに実装した。そのほかの、即時に用いるフィルタについて述べる。10/25’9
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Ground Clutter Filtering
Dual-Polarized, Staggered PRT Sequences
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M. Sachidananda and Dusan S. Zrnic
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
Volume 23, Issue 8 (August
2006) pp. 1114–1130
DOI: 10.1175/JTECH1904.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (3.34M) ]
staggered 時間[場所] を少しずつずらして配列した, 時差的な,
クラッタ除去として、時間ずらしによるPRT(パルス繰り返し時間)を用いた手順と気象エコーによる複素係数の再現の手順を示す。十分な大きさがあれば、クラッタの除去、および、偏波パラメータ推定に必要な複素係数を再現できる。再現データと観測データを用いて実証した。偏波パラメータはPPIで示す。10/26’9
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A Technique for the Automatic Detection
of Insect Clutter in Cloud Radar Returns
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Edward P. Luke, Pavlos Kollias, Karen L.
Johnson,ニューヨークブルックヘブン国立研究所大気科学部
and Eugene E. Clothiaux ペンシルバニア州立大学
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
Volume 25, Issue 9
(September 2008) pp. 1498–1513
DOI: 10.1175/2007JTECHA953.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (2.32M) ]
「雲レーダの反射エコーから自動的に昆虫クラッタを除去する技術」
『clutter: 散乱したもの; 乱雑; 混乱; 《方》 騒ぎ, ガヤガヤ; 【通信】
クラッター 《レーダースクリーンに現われる目標以外の物体による干渉エコー》』L++
なので、クラッタという言葉は、グランドクラッタ以外の散乱したエコー一般を示す。
アメリカの35G、ミリ波雲レーダ（MMCR）による散乱エコーの除去。特に2-3kmの下層では、中央南大平原で暖候期にクラッタが頻繁する。ドップラ情報を用いて昆虫スペクトルを探知し、ニューロの技術で昆虫クラッタを見えなくする。MMCRの受信信号だけで、92％の昆虫クラッタが判別できた。さらにMMCRの円偏波と、シーロメータを使えば、クラッタ除去の精度は向上する。MMCRの横に94Gの偏波レーダも設置している。同時観測は、昆虫がない場合の94Gの能力を評価することと、2波長の反射強度因子を用いて昆虫のエコーを見つけることである。10/28’9
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On the Correction of Partial Beam
Blockage in Polarimetric Radar Data
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Timothy J. Lang, コロラド州立大学 Stephen W. Nesbitt,イリノイ大学 and Lawrence D. Carey アルバマ大学
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Journal of Atmospheric and Oceanic Technology
Volume 26, Issue 5 (May
2009) pp. 943–957
DOI: 10.1175/2008JTECHA1133.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1021K) ]
地形で遮蔽を受けたZHの補正について、レーダビームとデジタル地図の相互作用の計算で補正する方法、偏波情報による、自己適応による方法、相対的にKdpが遮蔽に対して強いことを利用した方法で比較した。どの方法も1-1.5ｄBのレベルで補正できる。遮蔽の強度が強い場合（10ｄBより大）は偏波パラメータを利用すると有利である。いずれにせよ、あまり遮蔽が大きいと補正できないので、気候値に引っ張られた値となる。10/29’9
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Dual Polarization Radar Characteristics
of an Apartment Fire
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Thomas A. Jones, Sundar A.
Christopher, Walt Petersen
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
2009 early online release,
posted June 2009
DOI: 10.1175/2009JTECHA1290.1
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[
Abstract ] [ PDF (2.17M) ]
二重偏波レーダでアパートの火事が見えたという話。C帯なので灰(10μm)は反応しないが、もっと大きな灰や燃えカスには反応するだろう。ブラッグ散乱についても評価した。
平均的な強度は1.3°で9dBZ、大きいところは20dBZもある。
ZDRが大きく、3.2ｄBZの場所もあった。10/8’9
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