基于毫米波测云雷达的云粒子相态识别研究

毫米波测云雷达作为一种新型的气象探测装备,在云粒子的探测上具有一定的优势。基于毫米波测云雷达的探测数据和探空仪获取的温度数据,设计云粒子相态识别算法。采用该算法,对2017年1月19日、2月7日、3月20日的毫米波测云雷达探测数据进行了云粒子相态识别和过冷水等数据产品反演。分析结果表明,逆温层与过冷水层高度正相关,过冷水和冰晶交汇区附近会出现湿冰相和混合相,过冷水含量与融化层亮带呈一定的负相关关系,整体相态识别结果与实际相吻合,验证了粒子相态识别算法的有效性。

基于模糊逻辑识别云粒子相态的优化算法

为准确且精细地识别云相态,提出一种基于模糊逻辑识别云相态的优化算法,基于不同云粒子特征参数对T函数系数进行了调整。考虑了回波反射率因子衰减和温度对云相态识别准确性的影响,利用毫米波云雷达订正后的回波反射率因子、径向速度、谱宽和微波辐射计探测的连续时空温度,作为优化后的模糊逻辑算法的输入参数。优化后的模糊逻辑算法在原有云粒子相态(冰晶、雪花、混合相态、液态云滴、毛毛雨和雨滴)识别的基础上,还可实现对过冷水和暖云滴的识别。利用该算法对2022年2月6日陕西省西安市一次降雪过程的云粒子相态进行识别,将近地面的云粒子相态结果与同址地面降水现象仪记录的降水粒子相态进行对比,二者探测的相态有较高的一致性,说明优化后的算法能准确且精细地识别云粒子相态。