[發明專利]一種獲取大氣垂直運動速度的方法、裝置

有效

• 申請號: 202110156989.5
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112946658B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（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

提供一種獲取大氣垂直運動速度的方法、裝置。該方法包括：基于單頻雷達系統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，基于降水云在所有高度中相鄰高度上的功率譜分布，確定相鄰高度上的第一速度差異，該相鄰高度上的第一速度差異包括該相鄰高度上的粒子下降速度差異；對該相鄰高度上的粒子下降速度差異進行修正，得到該相鄰高度上的大氣垂直運動速度差異。

技術領域

本申請實施例涉及大氣主動遙感探測領域，尤其涉及氣象雷達遙感、大氣物理、人工影響天氣領域，并且更具體地，涉及一種獲取大氣垂直運動速度的方法、裝置。

背景技術

準確獲取降水云中大氣動力參數的垂直分布對于理解云和降水微物理控制過程、以及對大氣狀態的正確模擬至關重要，但降水云中的大氣垂直運動尤其是強降水云中大氣動力參數目前尚未無法直接測量。

目前，一方面使用單頻雷達甚高頻VHF直接探測大氣垂直運動的設備成本很高，使用雙頻雷達反演大氣垂直運動信息時，受到短波長雷達系統探測降水云的能力影響，只能獲取弱降水的大氣垂直運動信息；另一方面，使用單頻雷達回波強度和粒子下降速度先驗關系反演存在一定誤差，譜分布邊緣反演存在很大的不確定性；所以，一種有效的獲取大氣垂直運動速度的方法尤為重要。

發明內容

提供一種獲取大氣垂直運動速度的方法、裝置，能夠獲取大氣垂直運動速度。

第一方面，提供了一種獲取大氣垂直運動速度的方法，包括：

基于單頻雷達系統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。

第二方面，提供了一種獲取大氣垂直運動速度的裝置，包括：

獲取單元，基于單頻雷達系統探測的方式獲取降水云在所有高度上的功率譜分布；

第一確定單元，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；

第二確定單元，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；

第三確定單元，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。

基于以上技術方案，通過使用雷達垂直探測獲取降水云在所有高度上的功率譜分布數據，相當于，使獲取的數據在數據層級上更加原始、真實；通過確定相鄰高度上的多普勒速度頻移，相當于，規避了譜分布中其他不確定的影響，將相鄰高度大氣湍流運動的影響縮小至大氣垂直運動的影響和眾數粒徑改變引起的粒子下降速度變化的影響；對相鄰高度的粒子下降速度進行修正，相當于，考慮到混合區中不同高度的譜分布中粒子群屬性不同，粒子下降速度不同，對粒子下降速度進行修正使不同高度的粒子下降速度更加精確，進一步，使相鄰高度上的粒子下降速度差異更加精確，最終實現不同高度的大氣垂直運動速度更加精確。

附圖說明

圖1是本申請實施例提供的獲取大氣垂直運動速度的方法的示意性流程圖。

圖2是本申請實施例提供的獲取大氣垂直運動速度的方法的另一示意性流程圖。

圖3是本申請實施例提供的裝置的示意性框圖。