Analyses of precipitation signal using VHF vertically-pointing radar
Notice bibliographique
Résumé
In addition to a proper radar calibration, quantitative estimation of precipitation from VHF radars requires the extraction of the precipitation signal out of the Doppler spectra. It also requires the proper conversion of this precipitation signal into a reflectivity factor. This research develops a multi-faceted approach for the calibration of VHF vertically-pointing radars, by combining a first calibration method that compares the recorded VHF signal to power coming from a noise generator and a second calibration method that compares recorded VHF signal to cosmic radiation. This approach allows the retrieval of antenna and receiver parameters (such as noise levels, efficiency, and gain), and four other equations for the corresponding errors. In addition, we develop an equation for calibrating Doppler spectra. The analysis is focused on rain observations with VHF radar. We verify the hypothesis that |K|2 = 0.93 for most of the rain observations at VHF band. A signal-processing algorithm for extracting the rain signal out of the VHF power spectra is then presented. This work also derives a general version of the radar equation valid for vertically pointing radars, as well as a particular version of this equation valid for the McGill VHF radar. The study then makes numerical simulations of several profiles of precipitation signal at VHF band, by combining high-resolution profiles of precipitation signal (from a calibrated X-band radar) and the VHF antenna pattern in our general version of the radar equation. The analyses indicate that VHF reflectivity at gates above the melting layer is artificially enhanced by the precipitation signal collected from the side lobes. This work also studies the effect of precipitation in the scattering properties of clear air. We analyze several cases of stratiform and convective rain, occurring in a continental mid-latitude environment (Montreal, Lat.45.41°N, Long.73.94°W). For these cases, Doppler spectra taken by a VHF vertically-pointing radar were used to retrieve simultaneous co-located values of precipitation intensity (rainrates) and degrees of refractive index fluctuation (structure-function parameter for refractivity turbulence, Cn2). We validated these retrievals using co-located, calibrated measurements of precipitation signal at X-band. The comparison between equivalent reflectivity factors at X and VHF bands agrees within 1 dB. The study includes rainrates between 0.3 and 78 mm/h, and Cn2 values between 10-16 and 10-12 m-2/3 , retrieved from the VHF spectra at 2.5 km height. The study finds that the occurrence of rain is associated with distinctive changes in the structure of air refractive index fluctuations, and that these changes are of a turbulent nature for the most intense rainrates.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».