[發(fā)明專利]一種獲取大氣垂直運動速度的方法、裝置

有效

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• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112946658B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設計）人: 阮征;龐蘇州;王亮
• 申請（專利權）人: 中國氣象科學研究院
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95;G01S13/58
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李巖

1.一種獲取大氣垂直運動速度的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于單頻雷達探測的方式獲取降水云在所有高度上的功率譜分布；

在目標方向上，基于所述降水云在所述所有高度中相鄰高度上的功率譜分布，確定所述相鄰高度上的第一速度差異，所述相鄰高度上的第一速度差異包括所述相鄰高度上的粒子下降速度差異；

對所述相鄰高度上的粒子下降速度差異進行修正，得到所述相鄰高度上的大氣垂直運動速度差異；

基于初始高度上的大氣垂直運動速度和所述相鄰高度上的大氣垂直運動速度差異，確定所述相鄰高度中目標高度上的大氣垂直運動速度；

其中，每一個高度的功率譜分布為回波強度在速度軸上的分布；所述在目標方向上，基于所述降水云在所述所有高度中相鄰高度上的功率譜分布，確定所述相鄰高度上的第一速度差異，包括：

在所述目標方向上，調整所述相鄰高度中一個高度的功率譜分布在速度軸上的位置，計算相同速度的兩個譜信號幅度差異，直至所述相鄰高度上的功率譜分布的幅度差異累積至最小時，基于所述一個高度的譜分布的速度調整量，得到所述相鄰高度上的第一速度差異；

其中，所述降水云根據相態(tài)劃分為：固態(tài)區(qū)、混合區(qū)和液態(tài)區(qū)，所述對所述相鄰高度上的粒子下降速度差異進行修正，得到所述相鄰高度上的大氣垂直運動速度差異，包括：

確定所述所有高度中的每一個高度上的功率譜分布的回波強度、徑向速度及速度譜寬；

基于所述所有高度上的功率譜分布的回波強度、徑向速度及速度譜寬，確定所述混合區(qū)的頂部高度和所述混合區(qū)的底部高度；

基于所述相鄰高度中每一個高度上的功率譜分布的回波強度、所述混合區(qū)的頂部高度和所述混合區(qū)的底部高度，確定所述相鄰高度上的粒子下降速度差異；

將所述相鄰高度上的第一速度差異，減去所述相鄰高度上的粒子下降速度差異，得到所述相鄰高度上的大氣垂直運動速度差異；

其中，所述目標方向包括由下到上的第一方向，所述初始高度為所述液態(tài)區(qū)上的高度；所述基于初始高度上的大氣垂直運動速度和所述相鄰高度上的大氣垂直運動速度差異，確定所述相鄰高度中目標高度上的大氣垂直運動速度，包括：

沿所述第一方向，將所述初始高度上的功率譜分布的徑向速度，減去所述初始高度上的功率譜分布的粒子下降速度，以得到所述降水云在初始高度上的大氣垂直運動速度；

基于所述初始高度上的大氣垂直運動速度，與所述相鄰高度上的大氣垂直運動速度差異的累積和，得到所述第一方向上所述相鄰高度中的目標高度上的大氣垂直運動速度；

基于所述第一方向上所述相鄰高度中的目標高度上的大氣垂直運動速度，確定所述相鄰高度中的目標高度上的大氣垂直運動速度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定所述所有高度中的每一個高度上的功率譜分布的回波強度、徑向速度及速度譜寬，包括：

將所述所有高度中每一個高度上的功率譜分布，在第一測速范圍內進行零階矩計算，得到每一個高度上的功率譜分布的回波強度；所述第一測速范圍為雷達系統(tǒng)探測的測速范圍；

將所述所有高度中每一個高度上的功率譜分布，在第一測速范圍內進行一階矩計算，得到每一個高度上的功率譜分布的徑向速度；

將所述所有高度中每一個高度上的功率譜分布，在第一測速范圍內進行二階矩計算，得到每一個高度上的功率譜分布的速度譜寬。