声波干预下微液滴群微物理变化及其与雷达反射率因子关系研究

作     者：李岩 柏文文 LI Yan;BAI Wenwen

作者机构：青海大学土木水利学院/黄河上游生态保护与高质量发展实验室/水利部江河源区水生态治理与保护重点实验室/三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016 

出 版 物：《干旱区地理》 (Arid Land Geography)

年 卷 期：2024年第47卷第8期

页      面：1388-1398页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52209092,42375198) 青海省科技厅自然科学基金项目(2023-ZJ-971Q) 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室开放基金项目(sklhse-2022-B-02)资助 

主　　题：声波 微液滴群 临界声压级 粒径谱 雷达反射率因子 

摘      要：通过室内实验,探究了声波干预下微液滴群微物理变化特征,建立了滴群特征粒径与雷达反射率因子之间的关系,讨论了粒径增量与宏观雨强增量之间的量化关系。结果表明:(1)存在优选声波频率和临界声压级,实验重点关注的120 Hz声波频率(超过临界声压级)干预实验滴群,引起微液滴群特征粒径增大、粒径谱右移变宽,粒子数浓度减小,雷达反射率因子增大,该结论对于30~280 Hz声波同样适用。(2)D90-Z相关系数在0.9以上,大粒径对雷达反射率因子贡献较大,拟合参数a、b范围分别为[2.84×10^(-8),1.104]和[0.6713,9.2000]。(3)滴群特征粒径增量与宏观雨强增量呈线性正相关关系,相关系数均在0.98以上,并且声压级越大,拟合的线性斜率越小。研究结果对外场试验效果评价具有重要的参考意义和指导价值。