變極化雷達(dá)測(cè)量雨滴譜——在人工增雨效果檢驗(yàn)中的應(yīng)用初探.pdf

1、人工增雨的效果檢驗(yàn)在國(guó)內(nèi)外都是一個(gè)沒(méi)有完全解決的難題。多年來(lái)，幾乎所有人工增雨研究和作業(yè)的關(guān)鍵問(wèn)題都集中在人工增雨效果檢驗(yàn)上。雨滴譜表征的是降雨的微物理特性，它能精確地反映降雨變化的情況，可以用來(lái)做人工增雨效果檢驗(yàn)。本文提出了一種利用變極化雷達(dá)測(cè)量雨滴譜來(lái)檢驗(yàn)人工增雨效果的新方法。 首先介紹了變極化雷達(dá)的研究現(xiàn)狀和我國(guó)人工增雨的現(xiàn)狀，變極化雷達(dá)和極化參數(shù)，變極化雷達(dá)測(cè)量雨滴譜的物理基礎(chǔ)，常用雨滴譜模型等。然后給出了變極化雷達(dá)參數(shù)

2、提取雨滴譜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),用變極化雷達(dá)測(cè)量的兩個(gè)極化參數(shù) , 以及 - 關(guān)系來(lái)提取Gamma模型下雨滴譜的3個(gè)參數(shù) , 和的算法流程圖，并用matlab對(duì)Gamma模型進(jìn)行了仿真分析。最后，用在Microsoft Visual Studio.Net 2003平臺(tái)下編寫的雙極化雷達(dá)雨滴譜分析軟件，對(duì)成都市氣象局于2006年3月11日在彭鎮(zhèn)和金花進(jìn)行的兩次人工增雨作業(yè)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)和分析。 用雨滴譜分析軟件分析了彭鎮(zhèn)作業(yè)點(diǎn)在作業(yè)前

3、后的雨滴譜參數(shù)變化情況,得到如下結(jié)果：作業(yè)10分鐘后，雨滴譜寬、、分別由作業(yè)前的3.50 、1.46 、6.30 增至4.10 、1.61 、9.70 ，而由106553減至23742；作業(yè)20分鐘后，雨滴譜寬、、增至最大分別為4.70 、1.73 、13.39 ，減至最小為9831；作業(yè)30分鐘后，雨滴譜寬、、開始變小分別為3.8 、1.55 、7.4 ，增大至40638；作業(yè)40分鐘后，雨滴譜寬、、進(jìn)一步減小，繼續(xù)增大。由雷達(dá)測(cè)量雨

4、滴譜計(jì)算出的增雨前1小時(shí)和增雨中1小時(shí)降雨量累積值分別為2.7 ，6.5 ；由地面自動(dòng)雨量站測(cè)量的對(duì)應(yīng)降雨量分別為2 ，6 。由此看出，作業(yè)影響時(shí)間約為20分鐘，此次作業(yè)取得了明顯效果。金花作業(yè)點(diǎn)的雨滴譜參數(shù)和雷達(dá)的在增雨作業(yè)前后，出現(xiàn)了與彭鎮(zhèn)作業(yè)點(diǎn)相反的變化，即出現(xiàn)了消雨。 用變極化雷達(dá)從微物理的角度觀測(cè)了人工增雨過(guò)程中的降雨變化。看來(lái)用變極化雷達(dá)測(cè)量雨滴譜來(lái)分析人工增雨過(guò)程中降雨的微物理變化，對(duì)評(píng)估人工增雨的效果具有潛在的