边缘粘连粒子对层状云雷达反射率因子的影响分析

发布时间：2021-09-07 05:31

　　零度层亮带,是雷暴云即将消散的重要标志,又是识别冻雨的主要判据之一,而且“零度层亮带”会引起雷达对降水量的过高估计。目前,对零度层亮带的形成原因解释多为定性的,而定量研究不多。因此,零度层亮带的成因理论模拟与定量分析研究具有重要的理论意义和应用价值。本文从两个同体积融化球从相对独立到粘连、融合成一个大的融化球的过程中两个粒子的相对位置的变化出发,使用离散偶极子近似法（DDA软件）计算了它们在雷达发射波偏振方向上发生粘连时的总后向散射截面σDDA。从融化粒子的尺度和融化程度分析比较了σDDA与同体积融合球的后向散射截面σmieequal’得到：（1）在等体积直径较小时,σDDA/σmieequal大于等于1.5,随着等体积直径的变大,σDDA/σmieequal会减小趋向于1,甚至会小于1；（2）在同样的等体积直径处,σDDA/σmieequal随着融化程度的加深而增大,在谐振区可出现减小。将粘连粒子的这一散射特性链接到SimRAD软件中,完善其对含有融化层的层状云回波的模拟能力。利用该软件平台通过改变融化粒子在不同的粘连粒子在雷达发射波偏振方向上的粘连概率p形成的亮带进行模拟,探讨p对... 

【文章来源】：南京信息工程大学江苏省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 本文主要研究内容与章节安排
第二章 粒子边缘粘连对雷达截面的影响分析
    2.1 离散偶极子近似(DDA)算法
        2.1.1 DDA基本理论
        2.1.2 极化系数
    2.2 粒子计算模型
    2.3 计算结果分析
    2.4 本章小结
第三章 边缘粘连粒子对零度层亮带雷达反射率因子的影响分析
    3.1 软件平台SimRAD的介绍
        3.1.1 SimRAD软件的雷达反射率因子廓线的模拟理论
    3.2 粒子边缘粘连对雷达反射率因子的影响计算分析
        3.2.1 水成物参数设置
        3.2.2 水成物粒子的含水量廓线设置
        3.2.3 雷达发射波偏振方向上的粘连概率p的设置
        3.2.4 计算结果
    3.3 本章小结
第四章 边缘粘连粒子在层状云微物理结构参数反演中的初步应用
    4.1 基本理论
    4.2 观测实例
        4.2.1 所用雷达基本信息
        4.2.2 实例数据
    4.3 层状云状态参数初值设置及其模拟的雷达反射率因子廓线
        4.3.1 大气状态参数初值设置
        4.3.2 层状云微物理结构参数初值设置
    4.4 时段一的反演结果分析
    4.5 时段二的反演结果分析
    4.6 时段一和时段二的反演结果对比分析
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 研究内容和结论
    5.2 创新点
    5.3 工作展望
参考文献
致谢
个人简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原零度层亮带的识别订正方法及在雷达估测降水中的应用[J]. 庄薇,刘黎平,胡志群.  气象. 2013(08)
[2]2010年夏季北京零度层亮带特征统计[J]. 黄钰,阮征,葛润生,马建立,嵇磊.  气象. 2013(06)
[3]基于SimRAD平台的零度层亮带特征模拟试验[J]. 董慧杰,王振会,纪雷,郭丽君,张培昌.  热带气象学报. 2013(01)
[4]X波段双极化雷达对云中水凝物粒子的相态识别[J]. 刘亚男,肖辉,姚振东,冯亮.  气候与环境研究. 2012(06)
[5]旋转扁椭球水滴散射特性的快速算式研究[J]. 郭丽君,王振会,董慧杰,吴迪,张培昌.  高原气象. 2012(04)
[6]机载雷达探测数据仿真平台设计与实现[J]. 纪雷,王振会,黄兴友,滕煦,赵凤环,吴彬,张培昌.  热带气象学报. 2012(04)
[7]毫米波雷达资料融化层亮带特征的分析及识别[J]. 王德旺,刘黎平,仲凌志,魏艳强,汪晓滨.  气象. 2012(06)
[8]风廓线雷达探测零度层亮带的试验研究[J]. 黄钰,阮征,葛润生,陈钟荣.  高原气象. 2011(05)
[9]毫米波测云雷达融化层自动识别技术[J]. 孙晓光,刘宪勋,贺宏兵,程周杰.  气象. 2011(06)
[10]星载毫米波测云雷达在研究冰雪天气形成的云物理机制方面的应用潜力[J]. 仲凌志,刘黎平,陈林,王瑾,牟蓉,沃伟峰.  气象学报. 2010(05)

硕士论文
[1]非球形雨滴和冰雹微波散射特征研究[D]. 许小永.南京气象学院 2002



本文编号：3388937