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基于LPM的摇臂式喷头水滴分布试验研究

排灌机械工程学报 2015年第10期33卷 908-914页

作者：朱兴业刘兴发刘俊萍蒋建园田坤江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为了研究旋转式喷头水滴直径、速度及动能的分布规律,采用激光雨滴谱仪(Laser Precipitation Monitor,LPM)对3026B型摇臂式喷头分别在0.15,0.20,0.25,0.30,0.35 MPa这5种工作压力下进行了室内无风水滴分布试验,并根据最小二乘法原理建... 详细信息

为了研究旋转式喷头水滴直径、速度及动能的分布规律,采用激光雨滴谱仪(Laser Precipitation Monitor,LPM)对3026B型摇臂式喷头分别在0.15,0.20,0.25,0.30,0.35 MPa这5种工作压力下进行了室内无风水滴分布试验,并根据最小二乘法原理建立了水滴分布数学模型.试验结果表明:3026B型摇臂式喷头的喷洒水滴直径与喷头距离之间总体上呈指数函数分布;直径为1~3 mm的水滴在5种压力下占整个喷洒区域的频率分别为56.80%,64.35%,72.14%,61.72%,40.17%;距喷头不同距离的水滴累积频率曲线斜率随着压力的增加逐渐减小;水滴速度与直径呈对数函数分布;水滴动能与喷头距离呈指数函数分布,其相关系数在0.800以上.压力对近处水滴直径、速度及动能的分布规律影响较小,对远处的影响较大.

关键词：摇臂式喷头激光雨滴谱仪水滴速度水滴直径水滴动能

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雨滴谱测量技术研究进展

大气与环境光学学报 2011年第6期6卷 403-408页

作者：余东升徐青山徐赤东纪玉峰中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室安徽合肥230031

概述了有关雨滴谱测量的主要参数;分别讨论了传统的地面雨滴谱测量手段,它们普遍存在着测量精度低、误差大、测量工作量大、实时性差等缺点;对测量雨滴谱的新型工具-激光雨滴谱仪的测量原理进行了详细分析,对比传统的测量手段,指出激光... 详细信息

概述了有关雨滴谱测量的主要参数;分别讨论了传统的地面雨滴谱测量手段,它们普遍存在着测量精度低、误差大、测量工作量大、实时性差等缺点;对测量雨滴谱的新型工具-激光雨滴谱仪的测量原理进行了详细分析,对比传统的测量手段,指出激光雨滴谱仪在雨滴谱测量方面的优点;给出激光雨滴谱仪在雨滴谱测量、降水测量和气象雷达因子校正等方面的应用;展示国内外激光雨滴谱仪的研制及应用现状,介绍了中科院大气成分与光学重点实验室在激光雨滴谱仪研制方面的工作进展,对近年来国内应用激光雨滴谱仪所开展的实验进行了简单论述。

关键词：雨滴谱激光激光雨滴谱仪

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天津地区一次对流性降水过程雨滴谱特征分析

气象科技 2018年第4期46卷 768-772页

作者：宋薇邱晓滨王兆宇李英华孟辉天津市人工影响天气办公室天津300074 天津市气象科学研究所天津300074

激光雨滴谱仪是天津人影部门近年新引入的探测设备,它对降水过程的即时监测具有重要意义。本文基于LPM-THIES激光雨滴谱仪探测资料,对天津地区2015年7月19日的对流性降水过程进行了分析。研究显示:雨滴谱仪和翻斗雨量计所获取的逐时降... 详细信息

激光雨滴谱仪是天津人影部门近年新引入的探测设备,它对降水过程的即时监测具有重要意义。本文基于LPM-THIES激光雨滴谱仪探测资料,对天津地区2015年7月19日的对流性降水过程进行了分析。研究显示:雨滴谱仪和翻斗雨量计所获取的逐时降水其变化趋势存在一致性,但雨滴谱仪获得的累积雨量要偏大;降水过程的时空差异性大,不同测站雨强差异明显,4站降水粒子平均直径介于0.40~0.64mm,且2.0mm以下的降水粒子占到了粒子总数的95%以上;降水时段的雨强与雷达反射率的起伏变化十分明显,雨滴数浓度基本上处于103量级;蓟县站3个时次的瞬时谱均呈现单峰型分布,且峰值位于0.5mm附近。

关键词：激光雨滴谱仪降水量雨滴特征参量雨强

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雨滴谱探测技术发展及应用概述

科技创新导报 2015年第31期12卷 166-167页

作者：万和跃濮江平刘思瑶解放军理工大学气象海洋学院江苏南京211101

雨滴谱的测量研究由来已久,尤其是在最近30年中得到了迅速发展。该文简要回顾了国内外雨滴谱的研究历史以及早期的人工观测方法,并简要介绍了目前国内使用较多的Parsivel激光降水粒子谱仪,分析了其相比于传统观测手段的优势。另外,文中... 详细信息

雨滴谱的测量研究由来已久,尤其是在最近30年中得到了迅速发展。该文简要回顾了国内外雨滴谱的研究历史以及早期的人工观测方法,并简要介绍了目前国内使用较多的Parsivel激光降水粒子谱仪,分析了其相比于传统观测手段的优势。另外,文中重点分析了雨滴谱的应用,即在雷达测雨方面,可以用来拟合更准确的Z-I关系,提高雷达测雨的准确性,在人工影响天气方面,一方面可用作人工增雨的依据;另一方面可用以检验人工影响天气的效果。

关键词：雨滴谱激光雨滴谱仪雷达降水,人工增雨

山东省一次典型积层混合云降水过程雨滴谱特征

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山东省一次典型积层混合云降水过程雨滴谱特征

2006年夏季祁连山北坡云及雨滴谱特征分析

强化科技基础推进气象现代化——第29届中国气象学会年会

作者：周黎明张洪生王俊王庆陈西利山东省人民政府人工影响天气办公室

利用激光雨滴谱仪观测到的资料,对2009年8月29日山东省一次典型积层混合云降水过程中雨滴谱特征进行了分析。结果表明,降水强度主要取决于最大雨滴直径,与雨滴浓度也呈正相关性,而与平均直径的关系甚微;本次降水过程中雨滴平均谱以双峰... 详细信息

利用激光雨滴谱仪观测到的资料,对2009年8月29日山东省一次典型积层混合云降水过程中雨滴谱特征进行了分析。结果表明,降水强度主要取决于最大雨滴直径,与雨滴浓度也呈正相关性,而与平均直径的关系甚微;本次降水过程中雨滴平均谱以双峰和多峰结构为主,在0.5mm左右处存在峰值;Г分布各拟合参数随时间起伏变化趋势一致,强降水时段中各拟合参数起伏变化缓慢,各值基本保持在同一水平;建立了雷达回波强度与降水强度之间的相关关系。

关键词：激光雨滴谱仪微物理参量雨滴谱 Z-I关系

来源： cnki会议评论

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2006年夏季祁连山北坡云及雨滴谱特征分析

中国气象学会2007年年会

作者：史晋森张武闭建荣何敏陈添宇兰州大学大气科学学院兰州大学大气科学学院兰州大学大气科学学院兰州大学大气科学学院甘肃省人工影响天气办公室

利用2006年7月24日—8月27日在祁连山北坡多通道微波廓线辐射仪（TP/WVP-3000）及激光式雨滴谱仪（OTT Parsivel）的13次观测资料对祁连山区夏季云及雨滴谱特征进行了分析。微波廓线辐射仪获得连续的垂直温度和水汽的分布和变化,以及云... 详细信息

利用2006年7月24日—8月27日在祁连山北坡多通道微波廓线辐射仪（TP/WVP-3000）及激光式雨滴谱仪（OTT Parsivel）的13次观测资料对祁连山区夏季云及雨滴谱特征进行了分析。微波廓线辐射仪获得连续的垂直温度和水汽的分布和变化,以及云底高度随时间的变化。激光式雨滴谱仪对降水类型、降水强度、降水总量、降水数密度、雨滴谱分布、能见度以及雷达反射因子等进行连续观测。分析结果表明,在祁连山区,夏季对流云一般在中午11:00左右开始发展,到下午16:00发展最为强烈,可在局部形成阵性降水。对雨滴谱分析又分为对流云降雨和层状云降雨两种,对流云降雨雨滴谱七种直径（粒子平均直径Dm、众数直径Dd、最大直径Dmax、中数直径Dnd、平均体积直径Dv、优势直径Dp、中数体积直径Dn）普遍比层状云降雨大:对流云降雨雨滴谱粒径主要分布在0.437—0.937mm之间,对降雨量贡献最大的雨滴主要集中在粒径0.437-0.687mm范围内;层状云降水雨滴谱粒径主要分布在0.312—0.562mm之间,对降雨量贡献最大的雨滴主要集中在粒径在0.812-1.375mm范围内。

关键词：祁连山微波廓线辐射仪激光雨滴谱仪雨滴谱人工增雨(雪)

来源： cnki会议评论

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山东一次暴雨过程的云降水微物理特征分析

气象 2015年第2期41卷 192-199页

作者：周黎明王庆龚佃利李芳山东省人民政府人工影响天气办公室济南250031 山东省济宁市气象局济宁272000

以2013年7月29日发生在山东的一次暴雨过程为例,利用高空间分辨率的MODIS极轨卫星资料以及布设在章丘的THIES激光雨滴谱仪连续采样获取的降水粒子谱资料,并采用Rosenfeld等提出的云微物理分析方法,对云和降水的微物理特征进行了分析。... 详细信息

以2013年7月29日发生在山东的一次暴雨过程为例,利用高空间分辨率的MODIS极轨卫星资料以及布设在章丘的THIES激光雨滴谱仪连续采样获取的降水粒子谱资料,并采用Rosenfeld等提出的云微物理分析方法,对云和降水的微物理特征进行了分析。结果发现,这个暴雨云团由多种不同高度的云系组成,其中对流云团在-10℃以上存在深厚的混合相增长带和冰化增长带,冰化增长起始温度基本都在-20℃左右。系统性层云中存在凝结增长、碰并增长和混合相增长过程,但无冰化增长过程。此降水过程多次出现强度>100 mm·h^(-1)的高雨强值,最大雨滴数浓度达10~4量级,并存在接近8 mm的特大滴,降水强度与雨滴数浓度和谱宽的关系极为密切;直径>2 mm的雨滴数浓度不足1%,但对降水的贡献却占绝大多数。从雨滴谱谱型分布来看,多峰型结构所占比例最大,单峰型次之,指数型分布出现频率最少。

关键词：暴雨卫星反演激光雨滴谱仪云降水微物理特征

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新探测仪器资料在短时强降水过程中的应用

气象科技 2016年第6期44卷 875-881页

作者：崔雅琴张佃国龚佃利王洪张骞刘泉张秋晨山东省气象信息中心济南250031 山东省人民政府人工影响天气办公室济南250031 山东省气象台济南250031

结合新一代多普勒天气雷达观测,利用德国RPG-HATPRO-G3型14通道并行地基微波辐射计观测的温度和液态水路径数据、THIES公司THIES CLIMA LNM型地面激光雨滴谱仪获取的地面雨强资料,综合分析了2015年8月3日济南短时强降水天气过程逆温层... 详细信息

结合新一代多普勒天气雷达观测,利用德国RPG-HATPRO-G3型14通道并行地基微波辐射计观测的温度和液态水路径数据、THIES公司THIES CLIMA LNM型地面激光雨滴谱仪获取的地面雨强资料,综合分析了2015年8月3日济南短时强降水天气过程逆温层分布特征、液态水路径变化、雨滴谱特征分布及拟合分析。结果表明,由于受强对流降水过程中的潜热增温作用,大气中存在逆温层,且较强;液态水含量存在较强的短时积聚现象,降水前液态水含量路径起伏较大,跃增非常明显,伴随降水强度的减弱,液态水路径起伏减小;整个降水过程中,前期雨滴谱呈现双峰分布,强降水和后期降水为单峰谱,雨滴谱特征符合Gamma分布。

关键词：微波辐射计激光雨滴谱仪液态水路径逆温特征

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一次冰雹天气过程的多源资料观测分析

气象 2017年第9期43卷 1084-1094页

作者：李聪姜有山姜迪李力张蓬勃南京市气象局南京210019

利用地基微波辐射计、风廓线雷达和雨滴谱仪等观测资料,对2015年4月28日发生在南京的一次冰雹天气进行了分析,探讨新型探测资料在冰雹监测预警中的应用。结果表明:(1)华北冷涡后部冷空气南下,与低层暖湿气流交汇,是产生这次冰雹的天气背... 详细信息

利用地基微波辐射计、风廓线雷达和雨滴谱仪等观测资料,对2015年4月28日发生在南京的一次冰雹天气进行了分析,探讨新型探测资料在冰雹监测预警中的应用。结果表明:(1)华北冷涡后部冷空气南下,与低层暖湿气流交汇,是产生这次冰雹的天气背景;高空冷平流叠加在低层暖湿气流之上,使得对流层中低层形成不稳定层结;地面辐合中心及辐合线是降雹的触发机制。(2)微波辐射计监测显示,降雹期间冰雹云中上升气流将底层空气的感热和潜热向上输送,导致2 km以上大气有明显升温,由于低层水汽聚集及冰雹在近地层融化造成降雹时近地层相对湿度、水汽密度增大。冰雹发生在云液态水含量快速增长的波峰上,对冰雹的发生具有较好指示意义。(3)对比南京3站风廓线雷达资料表明各站上空环境风场存在一定差异,六合地区降雹前6 km高度高空急流有利于六合上空形成有利的辐散形势,降雹时0~6 km存在较深厚的垂直风切变,配合地面中尺度低压,降雹最为强烈;南京站降雹时,对流层中下层有一槽过境,而高淳地区冰雹由近地面垂直风切变激发。(4)六合站、高淳站雨滴谱仪分析表明不同降水相态对应的滴谱特征有差异,两站雨滴谱型分别呈指数型、多峰型分布。高淳站雨滴谱仪监测到直径达到15 mm的冰雹粒子,六合站冰雹直径最大为5 mm。两站速度谱大致为单峰型,在较强降水时刻,粒子下落峰值速度在3~4 m·^(-1)。(5)影响六合的超级单体存在钩状回波、回波悬垂、三体散射等雷达回波中尺度特征,地面中尺度低压系统、中低层的中气旋及高层的辐散环流配置造成了雹云中维持较强的旋转上升气流,有利于出现大冰雹。

关键词：冰雹微波辐射计风廓线雷达激光雨滴谱仪