基于PMCS的降水微物理特征分析及类型识别方法研究
发布时间：2021-10-29 13:46
降水的微物理参量对于遥感定量估计降水、微波传输评估、数值天气预报等领域具有非常显著的意义。现有常用降水观测仪器无法准确获取雨滴速度、形状等关键信息,对降水微物理特征相关研究局限于局地化的雨滴尺度谱分析,国外相关仪器聚焦于降水粒子形状和速度的准确测量,但相关测量原理缺陷导致一定误差的存在。PMCS解决了降水微物理特征测量仪器存在的不足,可用于降水微物理特征的相关研究。文章着眼于PMCS性能测试难题,设计并研制了基于旋转调速圆盘的PMCS定标和测试系统,提出了利用可控模拟降水粒子对PMCS尺度、速度、形状进行同步定标与测试的方法;利用PMCS、OTT、Gauge进行了对流性降雨观测,对比分析了雨强、累计雨强、尺度谱、谱参数等特征量,进一步验证了PMCS在各方面的测量性能;建立利用Lagrange方法的PMCS雨滴轮廓提取方法,分析2015-2016年南京地区相关数据,得到了雨滴、雪花的轴比、速度经验关系以及倾斜角的空间分布等本地化特征。针对PMCS降水粒子图像特点,基于粒子几何参数、图像灰度统计量以及速度信息等特征向量,建立了基于支持向量机（SVM）的降水粒子类型识别模型,并对识别结果进行...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
六种国内外常用的降水微物理特征观测仪器
国防科技大学研究生院硕士学位论文小雨滴主要为轴对称振荡，而大雨滴形状一般力、涡旋应力的影响，振荡方式主要为轴对称形式。Brussard 等[18]研究表明雨滴形状、轴比。雨滴之间的碰并过程也会导致雨滴的形状、较大的雨滴( =2mm， =0.2mm)，碰并过程并量相差较大，而对于尺度相似的雨滴，其碰并经过雨滴的碰并过程，使粒子尺度达到一定值了粒子直径为 5mm 的雨滴振荡模型[17]，右下，其余黑色背景图片表示了雨滴横向振荡过程称振荡过程，灰色背景表征了横向振荡和轴对
国防科技大学研究生院硕士学位论文研究，拟合得到了各类型降雪粒子的 V-D 关系式，成像仪)对美国科罗拉多地区的降雪粒子尺度谱分布4]等利用多角度雪花成像仪（MASCAD）对美国盐湖比、倾斜角等微物理特征量进行了统计分析，L H雨滴谱仪、2DVD、天气雷达等多种仪器在德国开测量仪器及算法来对降雪强度及其微物理特征进行特征的空间分布情况进行了深入的研究。如图 1.4相关降雪特征测量仪器，主要包括：微波辐射计（22GHz），激光雷达、地面雨滴谱仪等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于雨强分级的夏季降水微物理特征分析[J]. 杨长业,舒小健,高太长,刘西川. 气象科技. 2016(02)
[2]Classification of Precipitation Types Using Fall Velocity–Diameter Relationships from 2D-Video Distrometer Measurements[J]. Jeong-Eun LEE,Sung-Hwa JUNG,Hong-Mok PARK,Soohyun KWON,Pay-Liam LIN,Gyu Won LEE. Advances in Atmospheric Sciences. 2015(09)
[3]基于粒子成像测速技术的雨滴微物理特性研究[J]. 刘西川,高太长,刘磊,翟东力. 物理学报. 2014(02)
[4]雨滴微物理特征研究及测量技术进展[J]. 刘西川,高太长,刘磊,胡帅. 地球科学进展. 2013(11)
[5]地面雨滴谱观测技术及特征研究进展[J]. 朱亚乔,刘元波. 地球科学进展. 2013(06)
[6]水平风作用下雨滴水平速度的数值仿真[J]. 苏小勇,高太长,刘西川,赵世军. 气象科学. 2013(03)
[7]雨滴轴比订正对雷达参量及其关系的影响研究[J]. 杨加艳,肖辉,李培仁,肖稳安. 气候与环境研究. 2012(01)
[8]不同大气条件雨滴下落速度的数值仿真[J]. 孙学金,孙海洋,江志东. 计算机仿真. 2011(12)
[9]利用激光降水粒子谱仪研究雨滴谱分布特性[J]. 濮江平,张伟,姜爱军,张卉慧,王可法. 气象科学. 2010(05)
[10]降雨对微波传输特性的影响分析[J]. 刘西川,高太长,秦健,刘磊. 物理学报. 2010(03)
本文编号：3464768
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
六种国内外常用的降水微物理特征观测仪器
国防科技大学研究生院硕士学位论文小雨滴主要为轴对称振荡，而大雨滴形状一般力、涡旋应力的影响，振荡方式主要为轴对称形式。Brussard 等[18]研究表明雨滴形状、轴比。雨滴之间的碰并过程也会导致雨滴的形状、较大的雨滴( =2mm， =0.2mm)，碰并过程并量相差较大，而对于尺度相似的雨滴，其碰并经过雨滴的碰并过程，使粒子尺度达到一定值了粒子直径为 5mm 的雨滴振荡模型[17]，右下，其余黑色背景图片表示了雨滴横向振荡过程称振荡过程，灰色背景表征了横向振荡和轴对
国防科技大学研究生院硕士学位论文研究，拟合得到了各类型降雪粒子的 V-D 关系式，成像仪)对美国科罗拉多地区的降雪粒子尺度谱分布4]等利用多角度雪花成像仪（MASCAD）对美国盐湖比、倾斜角等微物理特征量进行了统计分析，L H雨滴谱仪、2DVD、天气雷达等多种仪器在德国开测量仪器及算法来对降雪强度及其微物理特征进行特征的空间分布情况进行了深入的研究。如图 1.4相关降雪特征测量仪器，主要包括：微波辐射计（22GHz），激光雷达、地面雨滴谱仪等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于雨强分级的夏季降水微物理特征分析[J]. 杨长业,舒小健,高太长,刘西川. 气象科技. 2016(02)
[2]Classification of Precipitation Types Using Fall Velocity–Diameter Relationships from 2D-Video Distrometer Measurements[J]. Jeong-Eun LEE,Sung-Hwa JUNG,Hong-Mok PARK,Soohyun KWON,Pay-Liam LIN,Gyu Won LEE. Advances in Atmospheric Sciences. 2015(09)
[3]基于粒子成像测速技术的雨滴微物理特性研究[J]. 刘西川,高太长,刘磊,翟东力. 物理学报. 2014(02)
[4]雨滴微物理特征研究及测量技术进展[J]. 刘西川,高太长,刘磊,胡帅. 地球科学进展. 2013(11)
[5]地面雨滴谱观测技术及特征研究进展[J]. 朱亚乔,刘元波. 地球科学进展. 2013(06)
[6]水平风作用下雨滴水平速度的数值仿真[J]. 苏小勇,高太长,刘西川,赵世军. 气象科学. 2013(03)
[7]雨滴轴比订正对雷达参量及其关系的影响研究[J]. 杨加艳,肖辉,李培仁,肖稳安. 气候与环境研究. 2012(01)
[8]不同大气条件雨滴下落速度的数值仿真[J]. 孙学金,孙海洋,江志东. 计算机仿真. 2011(12)
[9]利用激光降水粒子谱仪研究雨滴谱分布特性[J]. 濮江平,张伟,姜爱军,张卉慧,王可法. 气象科学. 2010(05)
[10]降雨对微波传输特性的影响分析[J]. 刘西川,高太长,秦健,刘磊. 物理学报. 2010(03)
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