天山作为"中亚水塔"，在新疆及中亚地区的水资源安全中具有重要战略地位。精确监测山区降水的时空分布特征，不仅是揭示区域水循环过程的关键环节，更是改进全球气候变化模型的重要基础。雨滴谱参数作为降水微物理过程的核心表征量，其准确获取对提升星载雷达定量降水估计（QPE）精度、理解降水微物理过程具有显著科学价值。

本研究基于GPM双频降水雷达（DPR）观测数据与地面激光雨滴谱仪同步观测网络，系统开展天山山区雨滴谱参数的验证研究。通过设定滴谱参数真值体系，采用时空匹配算法实现星-地观测数据的协同分析，重点评估GPM双频雷达反演参数的可靠性及其物理机制。主要研究发现：

1.反射率偏差特征：GPM DPR在Ku/Ka双波段的反射率观测值（Zku、Zka）均呈现系统性高估，其中Ka波段偏差量级显著高于Ku波段（p<0.01）；

2. 单频反演性能对比：在单频反演算法（SFA）框架下，Ka波段反演的降雨参数要优于Ku波段，表明在小雨居多的新疆天山山区，Ka波段更优的云内粒子分辨能力；

3. 双频比-粒径关系：观测数据显示Ku-Ka双频比（DFR）的波动范围较GPM DPR反演结果大，且DFR与质量加权平均粒径（Dm）呈现单调递增关系。同时，降雨强度（R）与Dm符合幂律分布特征（R=aDmb），参数化结果表明该区域降水以中小粒径粒子主导。

本研究的创新性在于首次实现星载双频雷达在天山复杂地形区的雨滴谱参数系统性验证，研究成果不仅为改进山区雷达降水反演算法提供关键物理约束，更有助于深入了解天山山区的降水形成机制和变化规律，为山区水资源管理和防洪减灾提供科学依据。

相关成果以“Validation of DSDs of GPM-DPR with ground-based disdrometer over Tianshan Region, China”为题发表在Remote Sensing，论文第一作者为沙漠气象研究所副研究员卢新玉。

该研究得到了新疆维吾尔自治区自然科学基金（2023D01A17）、天山英才项目（2023TSYCCX0079，2022TSYCLJ0003）、新疆维吾尔自治区重点研发计划（2023B03019-1）、国家自然科学基金（42305080）、中央级公益性科研院所基本科研业务费（IDM2021002）的联合支持。

原文信息：Lu, X.; Wang, X.; Li, C.; Liu,Y.; Zeng, Y.; Huo, H. Validation of DSDs of GPM DPR with GroundBased Disdrometers over the Tianshan Region, China. Remote Sens. 2025, 17, 79. https://doi.org/10.3390/rs17010079.