基于粒子成像瞬态测量技术的雨滴微物理特性及降雨动能研究

• 作者: 史海静 展小云 税军峰 赵军 郭明航
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 侵蚀 图像处理 物理特性 雨滴 粒子成像 降雨强度 降雨动能
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 107-113
• 页数: 7页
• 分类号: P426|S157
• 字数: 5416字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.02.014

摘要

雨滴微物理特性及降雨动能是揭示降雨物理本质的重要特征量,亦是开展侵蚀定量分析与建立侵蚀量预报模型的基础.采用粒子成像瞬态测量可视化技术观测自然降雨雨滴,结合计算机视觉识别技术解算雨滴微物理特性参数,同时采用虹吸式自记雨量计记录自然降雨降雨强度.研究表明:该次降雨雨滴以中等粒子为主,雨滴直径均值为1.52 mm,降落末速度均值为3.47 m/s,其中直径在1.00~3.00 mm范围内的雨滴占样本总数的87.21%.雨滴直径和降落末速度呈显著的对数关系.基于实测的雨滴微物理特性和降雨强度估算降雨动能,该结果与传统的经验模型估算结果相对误差均值为7.28%.该方法得到的降雨动能较以往的经验模型能更真实的反应雨滴降落过程中的做功大小,为准确计算降雨过程中雨滴所造成的溅蚀量奠定基础.