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   作为庆祝国际大地测量和地球物理学联合会（IUGG）成立百年气象学与大气科学学会（IAMAS）中国国家报告（2011–2018）专刊文章之一，南京大学大气科学学院赵坤教授牵头组织了中国双偏振雷达研究和应用近期进展的报告撰写。本综述围绕双偏振雷达特性和雷达数据质量控制方法，基于双偏振雷达的雨滴谱反演、水凝物相态分类和降雨估测产品，以及双偏振雷达观测在我国数值模式微物理参数化方案评估、资料同化和模式初始场改进中的应用三个方面，对该领域的科学和应用进展进行了系统性的回顾。

中国是全球范围内受暴雨等高影响天气及其次生灾害（如泥石流等）影响最严重的国家之一。赵坤教授指出，由于双偏振变量能够较好地反映降水系统的微物理特征信息，自上世纪70年代末期由美国开发以来，双偏振天气雷达已广泛应用于全球强天气事件的监测和预报预警。

南京大学C波段移动双偏振多普勒雷达 (NJUCPOL) （图片来源：杨正玮 摄）

　近年来，随着双偏振雷达技术的引进，我国众多的大学、研究所和气象部门已先后建设了数十部双偏振雷达。同时，我国现有的新一代多普勒天气雷达网也正在进行双偏振升级。赵坤教授指出，目前这些双偏振雷达观测数据也已应用于分析和研究中国地区降水的微物理特征，改进定量降水估测和预报精度。

广州雷达（左）与南京大学NJUCPOL雷达 （右）[ 图片来源：广州市雷达站提供（左）；南京大学 杨正玮 摄（右）]

   为提高双偏振雷达的数据质量和降低非气象目标的干扰，近年来，我国科学家和工程师发展了多种双偏振雷达的质量控制方法，包括雷达标定、衰减订正、比差分传播相移的估计以及非气象回波的识别和剔除等。在此基础上，双偏振雷达的雨滴谱反演、水凝物相态分类和定量降水估测的精度得到了有效改善。同时，科学家们也在尝试利用双偏振雷达数据验证数值模式的微物理参数化和初始化精度，以及进行模式雷达资料同化。赵坤教授指出，双偏振雷达数据同化可以在一定程度上改进模式预报的精度。

   除了双偏振技术以外，我国还在发展包括相控阵雷达和多频段雷达等的新型雷达技术。相控阵双偏振雷达已开始应用于我国的天气监测，它可以有效地提高雷达扫描的时间分辨率。利用相控阵雷达，我们可以在几十秒之内得到天气系统的三维高精度信息。多频段双偏振雷达则是利用米散射效应随电磁波频率的变化，提供更多关于水凝物尺寸的信息。然而，赵坤教授也指出，如何解决相控阵双偏振雷达观测时的水平和垂直极化波束一致性问题，对雷达工程师而言仍是一个较大的挑战。他同时提到，这两种新型雷达技术有望在未来十年逐步发展成熟并对雷达气象学领域产生重要影响。

   以上研究已被《Advances in Atmospheric Sciences》接收并出版，得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金和国家重点基础研究发展计划（973计划）等项目的共同资助，赵坤教授为第一和通讯作者。

Zhao, K., and Coauthors,2019: Recent progress in dual-polarization radar research and applications in China. Adv. Atmos. Sci., 36(9), 961–974, https://doi.org/10.1007/s00376-019-9057-2.

全文连接：http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/article/doi/10.1007/s00376-019-9057-2