论文概要：研究在国际上首次利用Ka波段毫米波雷达实现了对流边界层高度的全天时高精度反演观测，突破了传统探测技术的瓶颈。对流边界层是大气科学中的重要研究对象，对天气、气候以及空气质量具有重要影响。传统方法，常用无线电探空仪观测分析边界层的垂直结构，但受限于时间分辨率，难以捕捉对流边界层的动态演变过程；激光雷达具有高灵敏度，被广泛用于对流边界层的日变化分析，但激光雷达存在近地面盲区，不能捕获对流边界层的初始发展和最后消散过程，同时，反演的对流边界层高度易受气溶胶残留层、以及低层云等天气过程的干扰。毫米波雷达是探测云和弱降水的有力工具，黄开明教授带领的微波遥感探测团队根据新设计的Ka波段毫米波雷达，首先从理论上证实了其观测也可用于边界层高度的反演，并利用毫米波雷达的高时间分辨率、低盲区和全天候观测能力，结合垂直速度方差算法，实现了从日出到日落的对流边界层高度的连续追踪，揭示了在复杂气象条件和大气环境下、对流边界层高度的精细化周日演化特征。该研究不仅扩展了毫米波雷达的应用、为深入解析地-气相互作用机制提供了新的技术路径，而且证实了毫米波雷达监测能为低空大气环境建模和预报提供坚实支撑。
湖北省地形高程图和位于武汉大学的Ka波段MMCR（30.54°N，114.36°E）
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文章信息：
上述研究成果发表于国际期刊《Atmospheric Chemistry and Physics》上。武汉大学地球与空间科学技术学院张子瑞博士为论文第一作者，黄开明教授为文章通讯作者。
论文信息：Zirui Zhang, Kaiming Huang, Fan Yi, Wei Cheng, Fuchao Liu, Jian Zhang, and Yue Jia. Technical note: Evolution of convective boundary layer height estimated by Ka-band continuous millimeter wave radar at Wuhan in central China. ACP, 25, 3347–3361, 2025
https://doi.org/10.5194/acp-25-3347-2025点击文末“阅读原文”可查看成果发布源。