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六角形冰晶的94GHz毫米波后向散射特性的模拟计算分析
  • ISSN号:1000-0534
  • 期刊名称:《高原气象》
  • 时间:0
  • 分类:P407[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]南京信息工程大学大气物理学院,南京210044, [2]南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,南京210044, [3]南京信息工程大学电子信息学院,南京210044
  • 相关基金:公益性行业(气象)科研专项(GYHY201206038,GYHY200906053);863项目机载气象雷达云南探测的资料处理与分析(2007AA061901);高校博士点专项科研基金联合资助课题(20093228110002);江苏省高校自然科学重大基础研究项目资助(10KJA170030);灾害天气国家重点实验室开放课题(2010LASW-A01);北极阁基金(BJG201208)
中文摘要:

利用离散偶极子近似法(DDA),研究了等效半径尺。在0.8mm范围内的柱状和片状冰晶在不同空间取向、温度和尺度比时,对94GHz雷达发射的水平偏振波产生的后向散射,并讨论了等效雷达反射率因子乙随粒子谱中值直径及冰水含量的变化。结果表明,温度对后向散射效率的影响较低,空间取向对后向散射效率的影响与粒子大小和形状有关。当雷达波垂直指向天顶,在冰晶粒子等效半径Re〈0.8mm时,水平取向冰晶的后向散射效率比随机取向大,粒子越偏离球形,差别基本上越大;在同一取向时,粒子越偏离球形,后向散射效率基本上越大。在一定冰水含量下,取向、形状和冰晶谱的形状参数对五的影响和粒子谱中值直径有关;对于垂直指向的雷达,如果将六角形冰晶等效为等体积球形冰晶,当粒子较大(0.4mm〈Re〈0.8mm)时,其乙将被低估。

英文摘要:

Backscattering characteristics of hexagonal ice crystals with equivalent radius in the range of 0.8 mm with different temperatures, orientations and aspect ratioes at 94 GHz horizontally polarized wave were studied by using discrete dipole approximation (DDA) method, the variations of radar reflectivity factor (Ze) with median diameter ( Dm ) of particles size distribution (PSD) and ice water content (IWC) were also discussed. The result shows that - The temperature impacts slightly on backscattering efficiency ( Qb ) and the sensitivity of Qb to orien- tation depends size and shapes of ice crystals. At vertical radar wave, Qb with horizontal orientation is larger than that with random orientation for equivalent radius Re 〈 0.8 mm of ice crystals, the more departing from spheres for ice crystals morphology, the more difference between them, and the more Qb at the same orientation. At the same IWC, the range of impact of orientation, types of ice crystals and shape parameter of PSD on Ze are related to Dm of PSD. For vertically pointing radar, treating hexagonal ice crystals as equivolume spheres should under- estimate Ze for greater particles (0.4 mm〈 Re 〈0.8 ram).

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期刊信息
  • 《高原气象》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所
  • 主编:文军
  • 地址:甘肃省兰州市天水中路8号
  • 邮编:730000
  • 邮箱:gybjb@lzb.ac.cn gyqx@lzb.ac.cn
  • 电话:0931-82600935
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0534
  • 国内统一刊号:ISSN:62-1061/P
  • 邮发代号:54-43
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,1995年获甘肃省编校质量达标优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19859