[發(fā)明專利]強風(fēng)條件下地面激光雨滴譜儀的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811201067.6
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109374484B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林立旻;鮑旭煒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國氣象局上海臺風(fēng)研究所
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N15/10
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31312
• 代理人: 馬旸

1.一種強風(fēng)條件下地面激光雨滴譜儀的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，其特征在于，根據(jù)當(dāng)前采樣時的水平風(fēng)速風(fēng)向?qū)τ甑瘟Ｗ拥闹睆胶拖侣淠┧俣染M行修正，經(jīng)修正的雨滴粒子直徑和下落末速度計算得到優(yōu)化的雨滴譜數(shù)據(jù)；包括如下步驟：

步驟一：獲取一個采樣時間段內(nèi)的平均水平風(fēng)速和風(fēng)向；

步驟二：測得該采樣時間段內(nèi)的雨滴譜數(shù)據(jù)，計算一個直徑的雨滴粒子的傾斜角；

步驟三：根據(jù)雨滴譜儀的激光束指向和風(fēng)向的夾角，計算該采樣時間段內(nèi)雨滴粒子的偏轉(zhuǎn)角；

步驟四：由儀器初始測量的雨滴粒子直徑推導(dǎo)雨滴粒子在儀器水平激光束截面上的最大水平截距；

步驟五：根據(jù)雨滴粒子的傾斜角、偏轉(zhuǎn)角、最大水平截距和雨滴軸比模型，修正雨滴粒子的直徑；

步驟六：根據(jù)修正后雨滴粒子的直徑、傾斜角、初始測得的下落末速度，計算所述雨滴粒子修正后的下落末速度；

步驟七：重復(fù)步驟二到步驟六，計算得到采樣時間段內(nèi)各雨滴粒子修正后的直徑和下落末速度的分布，并剔除雨滴譜數(shù)據(jù)中因邊緣效應(yīng)和粒子濺射產(chǎn)生的異常值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強風(fēng)條件下地面激光雨滴譜儀的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，其特征在于，所述雨滴粒子的傾斜角θ以如下公式表示：

其中：V_exp(D)＝9.65-10.3^-0.6D，D_par表示儀器初始測得的雨滴粒子直徑，V_h表示當(dāng)前采樣時的平均水平風(fēng)速。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強風(fēng)條件下地面激光雨滴譜儀的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，其特征在于，雨滴粒子在水平激光束截面上的最大水平截距(WHD)以如下公式表示：

WHD＝D_par.α_par(D_par)^-1/3；

其中，D_par表示初始測得的雨滴粒子的直徑，α_par表示儀器默認的雨滴粒子的軸比關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強風(fēng)條件下地面激光雨滴譜儀的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，其特征在于，通過如下公式反演以修正雨滴粒子的直徑：

其中，D_cor表示修正后的直徑，WHD表示雨滴粒子在水平激光束截面上的最大水平截距，A表示粒子長軸，α_TB表示TB雨滴模型的軸比關(guān)系，θ表示雨滴粒子的傾斜角，表示雨滴粒子進入采樣區(qū)的偏轉(zhuǎn)入射角。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強風(fēng)條件下地面激光雨滴譜儀的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，其特征在于，反演出雨滴的修正后的下落末速度：

其中：其表示傾斜雨滴粒子的垂直高度，A表示粒子長軸，B表示雨滴粒子的短軸，V_cor表示修正后的下落末速度，V_par表示初始未經(jīng)訂正的下落末速度，h為激光束厚度。