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1.
降水现象对大气消光系数和能见度的影响   总被引:6,自引:2,他引:4       下载免费PDF全文
大气中各种粒子对大气消光系数和能见度有不同程度影响,除气溶胶粒子外,降水粒子对能见度影响也不可忽视.为了解降水粒子对能见度的影响,确定能见度变化与降水现象之间的关系,该文在分析降水粒子的大小、速度、形状、谱分布、光学特性等特征的基础上,忽略气溶胶粒子的影响,建立基于实测谱分布的降水与能见度的理论模型,讨论不同类型降雨、降雪对大气消光系数和能见度的影响.同时选取Parsivel降水粒子谱仪在南京地区的降雨和降雪观测记录,利用实测数据来对比验证本文所建立的降水-能见度理论模型.结果表明:能见度随着降水强度的增大呈指数降低;受降水粒子特性和天气条件等多种因素影响,能见度与降水强度之间的关系并不是唯一对应的;降雨和降雪对能见度的影响各不相同,相比而言,降雨对能见度的影响比较容易确定,而降雪对能见度的影响比较复杂,主要因为雪花或冰晶的类型复杂多变,对大气消光系数有不同程度的影响.结合理论分析和实测数据对比验证,降水现象对能见度的影响得到了证实.  相似文献
2.
微波链路测量降水研究综述   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
印敏  高太长  刘西川  姜世泰  宋堃  孙梯全  梁妙元 《气象》2015,41(12):1545-1553
利用微波链路测量降水是降水测量的最新技术,具有作用于近地面大气、时空分辨率高等优势。文章总结了微波链路测量降水方法的发展现状和技术难点,结合微波通信的实际应用,分析了频段的选择依据、雨衰减量的精确测量和正演模型的精确建模需要考虑的因素,指出降水起始时间的准确识别和区域化反演算法是解决该方法实用化问题的关键技术,为利用微波链路测量降水的进一步研究提供了借鉴。  相似文献
3.
近红外波段凝结核性质对雨滴散射特性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
用Mie散射理论,在已知大气气溶胶粒子的折射率基础上,计算并讨论大气气溶胶以及在其上凝结形成的雨滴的散射相函数、散射效率因子等散射特性.结果表明,对流层中气溶胶粒子的散射能力依次为水滴,冰晶,海洋性粒子,沙尘性粒子,水溶性粒子,煤烟.对于在可溶性核上凝结形成的雨滴,海洋性核的散射能力强于水溶性核的散射能力.由不可溶性核凝结形成雨滴的散射能力依次为煤烟核、冰晶核和沙尘性核.纯水雨滴的散射能力介于沙尘性核和冰晶核之间,强于海洋性核.该结论可以为光学测雨仪器在不同地区条件下的参数设置提供依据.  相似文献
4.
微波雨衰特性在降雨测量中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
利用微波链路雨衰测量值反演雨强是一种新型降雨测量方法,可以依托全球广泛分布的微波通信链路获取丰富的气象观测资料。本文在分析微波雨衰特性的基础上,首次进行了15~20 GHz频段链路测量降雨的试验研究。试验设计了距离6 km的视距微波通信链路,选择降雨前临界时间段内接收电平的均值作为雨衰计算的基准值,通过实际接收电平与基准接收电平的雨衰减差值反演计算实际降雨量。试验结果表明,降水强度为2~70 mm/h时,该频段微波雨衰值变化显著,完全可以进行更精确空间尺度局部降水的实时测量,通过雨衰减值反演计算的降雨量值与雨滴谱仪的实际测量值有较好的相关性,分析了试验中的误差及误差产生的原因,为下一步在正演模型等方面的深入研究指明了方向。  相似文献
5.
水平风作用下雨滴水平速度的数值仿真   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为了研究雨滴在水平风作用下的水平移动情况,在分析水平风作用下雨滴受力情况的基础上,通过对曳力系数与雷诺数对应关系的研究,采用数值仿真的方法分别对海平面大气条件和不同大气条件下雨滴水平运动速度进行仿真.结果表明:当有水平风作用时,雨滴的水平运动速度不等于风的速度,而是随雨滴直径和水平风速的变化而变化;在水平风作用下,雨滴的水平移动速度可以在较短的时间内(一般小于15 s)达到一个稳定的值;在水平风速相同的情况下,气压越高、温度越低,雨滴达到平衡时的水平移动末速度相对越大,反之则越小.这些结论对基于图像采集原理的光学降水自动观测仪器进行雨滴图像拼合有重要的应用价值.  相似文献
6.
基于降水微物理特征测量仪的雨滴形状观测与分析   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
舒小健  高太长  刘西川  胡帅  江诗阳 《气象》2017,43(1):91-100
利用自主研制的降水微物理特征测量仪开展降水观测试验,得到了大量的雨滴图像。研究了异常雨滴图像的形成原因和处理方法,以此为基础重点研究了在极坐标下基于Akima插值的数字雨滴图像矢量化方法,得到了雨滴平均形状特征和轴比分布特征。结果表明,直径小于1 mm的雨滴以圆形为主,在1.0~3.0 mm的雨滴以椭圆形为主,大于3.0 mm的雨滴逐渐呈现顶部凸起,底部偏平的形状;雨滴的平均轴比分布与经验分布一致,相互之间差异在±0.04 mm范围以内;雨滴的平均轴比与经验模型的差值在粒径3.4~3.8 mm出现峰值,该范围内的雨滴较经验关系具有更圆的形状特性。  相似文献
7.
利用南京地区2013—2014年夏季Parsivel激光雨滴谱观测资料,讨论了小、中、大、暴4种降水强度等级的微物理参量演变特性、雨滴谱形状因子〖WTBX〗μ〖WTBZ〗与尺度参数〖WTBX〗λ〖WTBZ〗关系、雷达反射率因子〖WTBX〗Z〖WTBZ〗与降水强度〖WTBX〗R〖WTBZ〗关系。结果表明:①不同强度等级降水的粒子平均直径差异较小,降水粒子数浓度、单位体积含水量、单位时间降水能量均随降水强度等级的增强而增大。②在小雨阶段,Gamma分布函数会高估〖WTBX〗D〖WTBZ〗小于0.625mm的粒子数,在暴雨阶段会低估〖WTBX〗D小于〖WTBZ〗1 mm的粒子数;不同强度等级降水的〖WTBX〗μ λ〖WTBZ〗间均存在较好的二项式函数关系,小雨样本的拟合曲线与所有样本拟合曲线接近,中雨、大雨与〖WTBX〗R〖WTBZ〗大于5 mm/h样本拟合曲线接近,暴雨则高于〖WTBX〗R〖WTBZ〗大于5 mm/h样本拟合曲线。③夏季降水的〖WTBX〗Z R〖WTBZ〗间存在较好的指数关系,但如果采用所有样本拟合关系估计降水,会存在高估暴雨阶段降水强度的现象。  相似文献
8.
吴宜  刘西川  孙宇  张军 《气象科技》2021,49(1):32-39
为验证雨滴谱式降水现象仪的测量性能,利用南京市气象局在江宁布设的PARSIVEL型雨滴谱式降水现象仪2018年1—11月期间的天气现象观测资料,重点分析了雨滴谱式降水现象仪对不同类型降水的测量性能。结果表明:①总体而言,雨滴谱式降水现象仪与人工观测具有良好的一致性,但是在降水时间、降水类型方面存在一定差异。②白天,人工观测的总降水时间明显高于仪器观测结果,主要原因在于人工观测有时会忽略降水间隙,而仪器可能会漏掉极微量降雨;人工观测的降水现象分类较粗,有时会忽略降水的精细变化,而仪器能够灵敏检测到降雨的短时变化、毛毛雨和雨的转换、降雨和降雪的转换等。③夜间,人工观测有时会忽略个别时次的毛毛雨或雨,而仪器容易漏测微量降水,大雨强条件下有时会把降雨误判为霰或雪,降水现象的判别算法仍需改进。  相似文献
9.
吴宜  刘西川  张军  胡鹏 《气象科技》2020,48(2):147-153
利用南京市气象局在江宁布设的激光雨滴谱仪、称重式雨量计和翻斗式雨量计,整理2014—2018年期间2590h的降水观测资料,重点分析了Parsivel激光雨滴谱仪对降雨和降雪的测量性能。结果表明,与称重式雨量计结果相比,翻斗式雨量计测量的降水时数和累积降水量均偏低,激光雨滴谱仪测量的降雨时数偏低,但累计降水量偏高15.07%;激光雨滴谱仪能够有效跟踪降水强度的变化,但在雨强较小(2.5mm·h~(-1))时对雨强略有低估,在降雨强度较大(≥2.5mm·h~(-1))时对雨强有不同程度的高估,最大可达近50%,而且雨强越大,一致性就越差;翻斗式雨量计无法有效测量降雪;激光雨滴谱仪则可以有效跟踪降雪的变化情况,但是受到测量原理的限制,对等效降水强度则有不同程度的高估。从5年数据来看,没有发现随着激光雨滴谱仪安装时间的增长,性能变差的问题。  相似文献
10.
高太长  胡帅  李浩  刘磊  刘西川  李刚 《气象科学》2017,37(5):598-609
气溶胶光散射信息是辐射传输模拟、气候学研究及大气海洋遥感等的重要前提,由于其基础性地位,气溶胶光散射数值模拟一直是大气科学领域的研究热点。本文简明扼要地对气溶胶光散射数值模拟技术的研究现状进行了综述,主要内容包括以下3个方面:(1)总结和分析了Mie散射理论在实际应用的局限性;(2)对气溶胶光散射理论进行了归类,概述了其发展历程、研究现状,重点分析了不同散射理论的基本原理、适用范围、算法复杂度及相应的优缺点;(3)总结了气溶胶光散射研究中存在的问题,扼要地概括了气溶胶光散射数值模拟的研究热点及发展方向。  相似文献
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