基于单帧双脉冲成像的降水微物理特征测量仪

• 作者: 刘西川 翟东力 胡云涛 舒小健 高太长
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 地球科学
• 关键词: 降水粒子 微物理特征 同步测量 单帧双曝光 面阵图像传感器
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 842-849
• 页数: 8页
• 分类号: P414.9
• 字数: 3369字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20172504.0842

摘要

为了实现对降水粒子尺度、形状、速度等微物理特征的同步测量,提出了一种基于单帧双脉冲成像的降水粒子测量方法,并搭建了降水微物理特征测量仪样机,该样机由脉冲光源、面阵图像传感器、以数字信号处理(DSP)芯片为核心的采集与控制单元、数据处理单元组成.然后研究了利用点扩散函数进行图像复原的方法,以及利用曝光参数进行粒子捕获概率修正的方法,并利用定标小球进行了检验.最后使用该仪器在南京地区进行了降雨外场实验,并与OTT雨滴谱仪进行对比.实验结果表明:仪器可以同步测量雨滴的形状、轴比、速度与尺度等微物理特征,与经验模型具有良好的一致性;与OTT雨滴谱仪的雨滴谱分布和降雨强度有很好的一致性,二者测量降雨强度的标准偏差为1.57 mm/h,相关系数达到96 %.该仪器对降水微物理特征具有更好的测量效果,可以在野外长期无人值守运行,在大气物理研究、数值天气预报模式、水文学研究等领域有着广阔的应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	高太长	解放军理工大学气象海洋学院	115	898	17.0	24.0
2	刘西川	解放军理工大学气象海洋学院	35	283	10.0	14.0
3	胡云涛	解放军理工大学气象海洋学院	2	4	1.0	2.0
4	翟东力		9	37	4.0	5.0