热带气象学报

作者：徐睿, 吴晓燕, 鲁江伟, 汪旭东, 王涛

单位：1.中山大学电子与通信工程学院，广东深圳5181072.四创电子股份有限公司，安徽合肥2300883.太原卫星发射中心机动雷达测量部，山西太原030045

关键词：毫米波雷达, 功率谱数据, 小粒子示踪法, 大气垂直运动速度, 雨滴谱分布

基金：广东省珠江创新团队项目2019ZT08X751；广东省科技计划项目“广东省先进智能感知技术重点实验室”2019B121203006；广东省重点领域研发计划项目2019B111101001；

反演大气垂直速度和雨滴谱分布是研究云降水机制和云微物理信息的重要内容，对人工预报天气、干预天气都有重要意义。针对2021年8月29日安徽省内毫米波雷达探测到的一次对流云降水过程，处理毫米波雷达的功率谱数据并进行大气垂直速度和雨滴谱反演。在小粒子示踪法的基础上引入改进小粒子示踪法：选取有效云信号段中最小功率对应的谱点作为反演大气垂直速度的示踪物。首先，根据改进前后的小粒子示踪法分别从功率谱数据中反演大气垂直速度，并跟基数据反演大气速度的结果展开对比分析。进一步得到粒子在静止空气中的下落速度，根据现有粒子下落速度-粒子直径之间的经验公式计算反演粒子直径。研究表明：(1) 采用改进后的小粒子示踪法反演大气垂直速度得到的结果比小粒子示踪法得到的结果更精确，在云层内部两者误差较大；(2) 进一步得到粒子下落速度，结合探测时段的天气状况，得到的粒子速度与大气速度可很好地契合，跟对流云天气情况信息大致吻合；(3) 粒子浓度是反演雨滴谱分布时需要注意的主要参数，云在快速发展过程中，内部粒子持续朝外部扩张，云内部的粒子浓度较小，云边界的粒子浓度反而较大。

来源：2024年第1期

《热带气象学报》期刊编辑部

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