1 解放军理工大学 气象海洋学院, 江苏 南京 211101
2 解放军93318部队气象台, 辽宁 开原 112300
3 南京英恩特环境技术有限公司, 江苏 南京 210007
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。
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 precipitation particle micro-physical feature synchronize measurement double exposures in one frame array image sensor
1 南京大学 地理信息科学系，江苏 南京210046
2 南京大学 江苏省地理信息技术重点实验室，江苏 南京210046
3 南京信息工程大学 大气物理学院，江苏 南京210044
4 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所, 甘肃 兰州730000
雪粒径大小影响着积雪反照率的高低，从而影响着局地或全球能量收支平衡和气候变化，其影响程度取决于积雪本身的微物理特征和光学特性.在研究550~1030和1 640nm波长处积雪光学特性的基础上，采用辐射传输方程模拟并分析了雪粒径对积雪双向反射率的影响.模拟结果表明近红外通道1 030 nm是反演雪粒径的敏感波长，积雪双向反射率在该波段随粒径和观测角度变化明显，多角度遥感信息可以更有效地体现积雪的微物理特征和光学特性，为利用多角度遥感数据反演雪粒径提供理论基础.
积雪 粒径 辐射传输 微物理特征 光学特性 双向反射率 snow grain size radiative transfer model microphysical characteristics optical properties bidirectional reflectance
1 中国科学院遥感应用研究所 遥感科学国家重点实验室, 北京 100101
2 国家航天局 航天遥感论证中心, 北京 100101
3 国家航天局 航天遥感论证中心, 北京 100101:
由球形水滴组成并分布在大气底层的水云, 对全球辐射平衡和气候变化有重要的影响, 其影响程度取决于水 云本身的微物理特性和光学特性.在对近红外通道0.865μm波长处水云光学特性研究的基础上, 采用矢量辐射传 输方程模拟分析了大气层顶归一化辐射强度和归一化偏振辐射强度对水云微物理特征、光学特征和地表反照率的 敏感性.模拟结果表明, 光谱的多角度偏振遥感信息能够更有效地体现出水云微物理特征和光学特征, 可以利用多 角度偏振遥感信息反演各种云参数.为利用多角度偏振遥感数据反演水云各种微物理量提供了理论基础
矢量辐射传输 多角度偏振辐射 水云微物理特征 水云光学特性 vector radiative transfer multi-angular polarized radiation water cloud microphysical parameter water cloud optical properties
