變極化雷達測量雨滴譜——在人工增雨效果檢驗中的應(yīng)用初探.pdf

1、人工增雨的效果檢驗在國內(nèi)外都是一個沒有完全解決的難題。多年來，幾乎所有人工增雨研究和作業(yè)的關(guān)鍵問題都集中在人工增雨效果檢驗上。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，可以用來做人工增雨效果檢驗。本文提出了一種利用變極化雷達測量雨滴譜來檢驗人工增雨效果的新方法。 首先介紹了變極化雷達的研究現(xiàn)狀和我國人工增雨的現(xiàn)狀，變極化雷達和極化參數(shù)，變極化雷達測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參數(shù)

2、提取雨滴譜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),用變極化雷達測量的兩個極化參數(shù) , 以及 - 關(guān)系來提取Gamma模型下雨滴譜的3個參數(shù) , 和的算法流程圖，并用matlab對Gamma模型進行了仿真分析。最后，用在Microsoft Visual Studio.Net 2003平臺下編寫的雙極化雷達雨滴譜分析軟件，對成都市氣象局于2006年3月11日在彭鎮(zhèn)和金花進行的兩次人工增雨作業(yè)進行了現(xiàn)場對比試驗和分析。 用雨滴譜分析軟件分析了彭鎮(zhèn)作業(yè)點在作業(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、、進一步減小，繼續(xù)增大。由雷達測量雨

4、滴譜計算出的增雨前1小時和增雨中1小時降雨量累積值分別為2.7 ，6.5 ；由地面自動雨量站測量的對應(yīng)降雨量分別為2 ，6 。由此看出，作業(yè)影響時間約為20分鐘，此次作業(yè)取得了明顯效果。金花作業(yè)點的雨滴譜參數(shù)和雷達的在增雨作業(yè)前后，出現(xiàn)了與彭鎮(zhèn)作業(yè)點相反的變化，即出現(xiàn)了消雨。 用變極化雷達從微物理的角度觀測了人工增雨過程中的降雨變化。看來用變極化雷達測量雨滴譜來分析人工增雨過程中降雨的微物理變化，對評估人工增雨的效果具有潛在的