双基地偏振雷达探测时小旋转椭球雨滴的侧向散射特性

从旋转椭球粒子散射理论出发,给出单个小旋转椭球雨滴在入射不同偏振波时的散射函数,并对其在不同仰角情况的数学图形和物理意义做了讨论,为推导基于椭球雨滴群的双基地偏振雷达方程、研究椭球雨滴群对双基地线偏振雷达探测能力的影响、处理和分析双基地偏振雷达资料,提供了理论依据.     

雨量计自动校验仪设计

雨量计是气象、水文、农业等部门观测降水量的重要仪器,新生产的雨量计以及使用中的雨量计都需要进行校验以确保其精度和可靠性.目前利用手工校验的方法不方便且精度难以保证,针对这一情况,设计了一种便携式雨量计自动校验仪.该仪器利用超声波实时检测当前液位进而控制步进电机自动调节流速、流量,保持水流量的均匀.利用软件可设置不同的雨...     

六盘山一次灾害性冰雹天气过程分析

利用三维风速仪、激光云高仪、Ka波段云雷达、X波段双偏振雷达和微雨雷达等特种仪器的观测资料,对六盘山区2021年7月12日一次冰雹灾害性天气过程进行分析。结合同期大气环流形势和地面气象资料,采用统计法分析了该天气过程的大气环流形势、动力场及微物理特征,并比较了山顶山脚降水粒子的差异。结果表明：此次冰雹过程中冰雹单体生命史接近1 h,降水回波从生成到消散持续时间约为2.5 h;此次降雹过程20 min内伴随大风与降温,发生位置在六盘山脉的东坡,降雹过程主要是由于地形作用导致的;降雹发生前15 min开始出现3层云,云系发展较旺盛,云层厚度较厚（约2 km）,且降雹过程云底高度变化速度较快;降雹发生前20 min云体内回波有跃增现象,从初生对流到降雹结束,整个过程回波维持时间较长,移动方向为西北—东南,组合反射率最大值达52.5 dBZ。     

雷达估算降雨的同化方法对比

雷达在定量测量降水在时间和空间上具有很大的优势,但在精度方面仍存在着很大的误差,如何利用雨量站的降雨信息与雷达信息进行降水数据的同化是提高雷达估算降雨精度的主要方向之一.分别利用平均校准法、卡尔曼滤波校准法、最优插值法、变分校准法和统计权重集成法对由分组Z-I关系估算的雷达降雨资料进行同化,并将同化后的雷达降雨与雨量站实测降雨进行了对比分析.分析结果表明,同化方法估测的面平均降水量与雨量计场比较吻合,估测精度比Z-I关系法有了明显的提高.统计权重集成法、最优插值法和变分校准法的同化效果总体较好,其次是卡尔曼滤波校准法,平均校准法效果较差.     

降雨条件下飞机尾流雷达特性研究

鉴于飞机尾流具有独特的多普勒及空间分布特性和较强的雷达可探测性,对降雨条件下飞机尾流的雷达特性进行了研究．基于雨滴参数和尾流速度场模型,建立尾流中雨滴的运动方程,然后数值求解该方程得到了尾流中雨滴数密度分布特性．在此基础上,基于某典型W波段雷达参数,通过信号处理得到了降雨条件下飞机尾流的雷达回波,并发现了其独特的多普勒特性．这为航空安全和反隐身中尾流探测方法研究提供了重要的理论指导．     

六盘山区一次降水天气过程分析

基于六盘山区区域自动站和探空资料、ERA-Interim高时空分辨率的再分析资料以及Ka波段毫米波云雷达资料,采用天气特征分析、物理量诊断以及多资料融合分析方法,对六盘山区一次降水天气过程进行诊断分析.结果表明:该次降水过程是受"两槽一脊"的环流背景以及500 hPa短波槽和700 hPa切变的共同影响形成的稳定性层状...     

宁夏夏季两次暴雨过程诊断分析

利用常规观测资料、多普勒天气雷达资料、欧洲中期天气预报中心再分析资料,对2018年宁夏夏季两次暴雨过程进行诊断分析.结果表明,两次降雨过程天气系统配置相似,副热带高压位置的不同造成水汽来源和输送的差别;各层涡度散度场配置及垂直速度场的不同,导致降雨强度和时间范围的区别;水汽条件不同是影响降水量差异的原因;雷达产品表明,...     

气象雷达中雨滴谱回波参数建模技术研究

针对双极化雷达的主要回波参数差分折射率Zdr和线性退振比LDR与雨滴关系的问题,该文重点研究了雨滴的形状轴比,取向分布对这两个参数的影响。与以往不同的是,该文采用了更贴近实际的fisher分布取代了原有的高斯分布的取向情况。同时在一定滴谱分布下也就是确定了轴比分布的条件下,仿真得到了LDR和Zdr然后与其他文献进行了比较。仿真表明,这两个参数既取决于折射率因子加权轴比,又同时取决于取向角分布的均值和方差。     

基于雷达外推的城市内涝实时预警

为提高城市内涝实时预警的预见期,提出一种基于雷达技术的城市内涝实时预警模拟方法.该方法通过雷达外推预测未来时刻雷达基本反射率,并将降雨量与雷达基本反射率的相关公式(Z-R关系)优化后用于降雨定量估算,获得未来时刻降雨量,最终以预测降雨为输入运用水力模型实时模拟得到未来时刻的内涝积水分布,进而实现城市内涝的实时预警.结果表明:基于雷达技术的城市内涝实时预警可以获得较为精确的内涝积水分布,并且保留了50 min以上预见期.与传统雨量计实时模拟方法相比,预见期可提高5～25 min,为防汛部门预留了更长的调度指挥时间.该方法以雷达预测的降雨空间分布为输入进行模拟,与雨量计的单点输入方式相比,充分考虑了降雨空间分布这一因素.     

军转民推广技术

面雨量定量测量系统
　　技术开发单位
　　中国电子信息产业集团公司成都中电锦江信息产业有限公司
　　技术简介
　　该面雨量定量测量系统由雨量监测雷达、激光雨滴谱仪、数据处理系统、通讯装置等组成,结合动态雨强反演算法,可实现面雨量的精确测量,具有小型化、低成本、高效率等特点,可实现无人值守、遥测遥探等功能,能够实时提供探测区域内的累积雨量和小时雨量等数据,可每5min更新1h、3h、6h面雨量。该项目为《军用技术转民用推广目录（2015年度）》中应急救援领域的推荐项目。     

一种基于物理特性的雨滴飞溅模拟算法

对雨水飞溅现象的模拟一直是计算机图形学中具有挑战性的问题之一.基于粒子系统建立雨场模型,考虑空气阻力和水平风力对雨滴运动的影响,提出一种基于物理过程及硬件加速的雨滴飞溅算法来模拟在不同雨量下雨滴溅落地面的效果,同时对雨滴在飞溅过程中的传播路径进行跟踪计算.该方法已经使用OpenGL在NVIDIA GeForce3图形硬件上实现.结果表明:该方法不仅能逼真模拟雨滴的运动行为,还可以形象地描述雨滴溅落的整个过程.     

翻斗雨量计的对比观测及误差分析

翻斗雨量计搭载降雨量智能测控终端机实现了数据自动采集、存储、远传、显示及控制、报警一体化的雨量自动测报功能。三河站于1992年开始使用该设备观测雨量,多年的观测实践,充分体现了该设备结构设计精巧、运行费用低、数据存储容量大、信息传输快捷、便于管理的特点。文中对三河站2012年、2017年、2018年、2019年、2020年5个典型年总共174次翻斗雨量计测记的日雨量与人工观测的日雨量的误差数据进行了统计分析,结果表明三河站翻斗雨量计观测雨量的运行稳定、观测精度高,观测误差在±4%以内,符合《降水量观测规范》(SL21-2015)规定要求。     

巴彦淖尔市一次局地强降水引发山洪的雷达特征分析

利用常规气象资料、区域及自动站降水资料和多普勒天气雷达资料,对2015年7月21日局地强降水天气从天气背景、物理量及动力条件和雷达回波演变特征进行分析,重点探讨了多普勒天气雷达对降水量的预测和方法,总结出在天气背景符合出现对流的条件下,根据雷达预报局地强降水的一些参考指标,为巴彦淖尔市山洪灾害风险等级预警的发布和对降水量级预测阈值的确定提供参考依据。     

山区流域坡面径流侵蚀和泥沙输移分析

本文分析了雨滴的物理特性，以及受植物影响的雨滴特性和雨滴的侵蚀机理。结合了前人实验研究，分别导出了植物覆盖面上的雨滴特性计算公式、不受植物影响的雨滴溅蚀公式、径流侵蚀和细沟流侵蚀计算公式。用Ｙａｌｉｎ推移质公式和Ｅｉｍ－ｓｔｅｉｎ悬移质挟沙能力公式作为控制，求出了坡面径流的输沙量和泥沙输移比。     

离心模拟超重力场下的雨滴运动轨迹分析

为了探究离心模拟超重力场下的雨滴运动轨迹及降雨模拟过程,分别以旋转中心和喷嘴端部为原点建立惯性系和随动坐标系,综合运动学和动力学方程求解雨滴运动轨迹,修正现有研究中雨滴下落轨迹分析的不合理之处. 分析离心模拟超重力场下雨滴下落覆盖范围受超重力N值、下落高度、初始速度的影响程度以及不同方法计算结果相较于推荐方法的误差,以离心机内降雨冲击作用和降雨均匀性要求为判据提出试验建议. 结果表明,已有方法存在较大的偏差,下落覆盖范围中心位置的偏移量最大相对误差达到28.22%.     

风雨环境下汽车空气动力学性能分析

为了研究风雨环境对汽车空气动力学性能的影响，本文基于Euler-Lagrange方法建立风雨环境下汽车空气动力学模型，采用M-P(Marshall-Palmer)雨滴谱对雨滴降落进行数值模拟。基于风-雨双向耦合算法进行风场和雨滴迭代模拟，开展不同侧偏角，不同降雨强度条件下汽车空气动力学特性研究。计算结果表明，当侧偏角相同时，车身迎风侧所受正压、车身表面的雨滴浓度及单位时间内降落至车身的雨滴质量均随着降雨强度的增大而增大，且雨滴降落位置主要位于前车窗附近，汽车的气动阻力系数随降雨强度的增大而增大；当降雨强度相同时，汽车的气动阻力系数随侧偏角的增大先增大后减小，而侧偏角的增大或降雨强度的增大，均会导致汽车的气动性能恶化。该研究为车辆安全行驶提供了理论依据。     

降雨融化层对电波散射与衰减特性的研究

提出了更为切合实际的融化粒子的涂水雪球模型，应用涂层球的计算方法计算了不同大小和不同融化状态下的融化粒子的散射特性及反照率。结果表明频率在6及10GHZ时，粒子的反照率较雨滴和冰球的大，计算了不同降雨率，不同融化度状态下融化层的单位距离衰减及整个融化层的衰减和散射损耗，结果表明，用涂水雪球模型计算的融化层的衰减稍大于用Mie理论计算的等效雨区的衰减；在频率较低时，融化层的散射损耗大于等效雨区的散射损耗，随着频率的升高，散射损耗的相对差值变小，这与雷达观测和文献中结果均相符，说明这种融化粒子模型是正确可行的，较雨滴成冰球模型更切合实际。     

713C雷达资料在定量降水及人工增雨中的应用

为了更好地发挥713C雷达的作用,使其应用于定量估测降水,人工增雨作业条件的选择及效果评估工作,根据2007年5—9月的观测资料,分析了层状云与对流云的降水回波特征,得出了宁夏中卫地区稳定性层状云降水雷达回波强度一般小于20dBz,回波高度为4～5km;混合性层状云降水的回波强度为20～40dBz,高度为5～10km;对流云降水的强中心回波强度为40dBz,高度为8～13km．根据雷达与雨量计观测资料,分析了713C雷达在中卫地区的反射率因子（Z）和降水强度（I）之间的关系,并用MATLAB程序计算了相应的A,b值．结果表明,713C雷达增雨的有利回波条件是,回波强度为20～40dBz,高度为5～10km．应用雷达回波资料,纠关系,进行人工增雨有重要意义．     

物理基础的坡面雨滴溅蚀模型

坡面雨滴溅蚀受各种因素的影响，是一个极其复杂的过程。本文利用因次分析，导出了雨滴溅蚀量的定量表达式。借助雨滴溅蚀有效径流深对溅蚀公式进行简化并分类。根据实验资料对坡面雨滴溅蚀的机理进行了初步研究     

绕射对雷达对抗侦察接收机检测概率的影响分析

雷达波在传播时会产生遮挡与绕射现象,影响雷达对抗侦察接收机的检测概率,进而影响其截获能力.根据障碍物的不同拓扑结构,给出了单刃峰、圆顶峰、多重刃峰等不同地形因素对雷达对抗侦察接收机检测概率的影响分析,并在此基础上对不同的绕射情况下影响接收机检测能力的主要因素进行了仿真计算.仿真分析得到的结论在一定程度上可为雷达对抗侦察接收机作战部署提供准确的参考.