利用激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)判別干雪、濕雪方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)判別干雪、濕雪方法。這種方法解決了目前激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)不能區(qū)分干雪、濕雪的問(wèn)題，克服了僅用一種雪(干雪或濕雪)密度ρ計(jì)算降水量帶來(lái)的誤差，能明顯提高降雪轉(zhuǎn)換為降水量的準(zhǔn)確性，并能較好地用于氣象雷達(dá)校正。
【專利說(shuō)明】利用激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)判別干雪、濕雪方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于大氣科學(xué)、水文學(xué)領(lǐng)域，具體涉及降水性質(zhì)判斷和降水的定量測(cè)量。

【背景技術(shù)】
[0002]激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)可測(cè)量下落中的雨、雪、冰雹等降水，可計(jì)算各種降雨類型的雨強(qiáng)、雨量等。近年來(lái)隨著德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家激光雨滴譜儀的引進(jìn)，隨著國(guó)產(chǎn)激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)的出現(xiàn)，各種激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)已廣泛用于我國(guó)交通控制、氣象監(jiān)測(cè)與服務(wù)、科學(xué)研究、機(jī)場(chǎng)觀測(cè)、公路氣象監(jiān)測(cè)、水文地理學(xué)、氣象雷達(dá)校正等應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003]目前激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)基于降水粒子的粒徑和速度譜判別液態(tài)(如雨)、固態(tài)(如雪和冰雹)，在對(duì)雪的測(cè)量中，并不能進(jìn)一步區(qū)分干雪、濕雪。由于干雪的密度Pd小于濕雪的密度Pw，同樣粒徑和速度的降雪粒子，濕雪的降水量往往明顯大于干雪的降水量。在對(duì)氣象雷達(dá)校正中，同樣降水強(qiáng)度的降雪，對(duì)雷達(dá)的衰減而言，濕雪就成倍的大于干雪。為提高將降雪轉(zhuǎn)換成降水量的精度，并能較好地校正氣象雷達(dá)，需要解決激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)不能區(qū)分干雪、濕雪的問(wèn)題。
[0004]通常，只有空氣溫度在0°C以下的時(shí)，由冰晶構(gòu)成的雪才不會(huì)融化，降落到地面而成為干雪。當(dāng)高空的溫度在0°c以下，接近地面存在一層不很厚的稍高于o°c的氣層，雪花落入后還未來(lái)得及全部融化，這種半融狀態(tài)的雪花落到地面就是濕雪。干雪由冰晶組成，其粒徑可達(dá)1mm以上，而濕雪由冰水混合而成，粒徑比干雪小很多。由干雪、濕雪存在的環(huán)境溫度和粒徑特征，可以通過(guò)對(duì)溫度的測(cè)量和雪粒徑的測(cè)量判別干雪與濕雪。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種利用激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)判別干雪、濕雪方法，是在激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)上增加溫度傳感器；根據(jù)溫度傳感器探測(cè)的氣溫，結(jié)合激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)測(cè)量的雪花或雪粒的粒徑大小，判別干雪、濕雪的方法。這種方法解決了目前激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)不能區(qū)分干雪、濕雪的問(wèn)題，克服了僅用一種雪密度P計(jì)算降水量帶來(lái)的誤差，能明顯提高降雪轉(zhuǎn)換為降水量的準(zhǔn)確性；并能較好地用于氣象雷達(dá)校正。
[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種利用激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)判別干雪、濕雪方法，用于準(zhǔn)確判斷降雪過(guò)程中干雪、濕雪。其方法主要包括以下步驟:
[0007]1.在激光雨滴譜儀或激光雨量計(jì)的傳感器或支架上增加溫度傳感器。
[0008]2.實(shí)時(shí)讀取激光雨滴譜儀或激光雨量計(jì)測(cè)量的天氣現(xiàn)象W。如果W不是降雪，則判別過(guò)程結(jié)束。
[0009]3.實(shí)時(shí)獲取溫度傳感器探測(cè)的大氣溫度T。
[0010]4.實(shí)時(shí)讀取激光雨滴譜儀或激光雨量計(jì)測(cè)量的降雪粒徑D。
[0011]5.當(dāng)T >VC，且DSDtllIim時(shí)判別此時(shí)測(cè)量的降雪為濕雪。溫度閾值Ttl通常設(shè)為0°c，可根據(jù)地理位置不同、季節(jié)不同進(jìn)行調(diào)整或參數(shù)率定。降雪粒徑閾值Dtl通常設(shè)為1mm,可根據(jù)地理位置不同、季節(jié)不同進(jìn)行調(diào)整或參數(shù)率定。
[0012]6.否則，判別為干雪。
[0013]7.判別過(guò)程結(jié)束。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0015]本發(fā)明通過(guò)僅在激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)上增加成本很低的溫度傳感器，就能判別干雪、濕雪，解決了激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)不能區(qū)分干雪、濕雪的問(wèn)題，將明顯提高降雪轉(zhuǎn)換為降水量的精度；將具備取代目前布設(shè)在全國(guó)的幾萬(wàn)個(gè)只能測(cè)雨的常規(guī)雨量計(jì)的能力，并為氣象雷達(dá)定量測(cè)量降水提供更好的技術(shù)支持。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)判別干雪、濕雪的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明的光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)判別干雪、濕雪方法包括以下步驟:
[0019]1.在激光雨滴譜儀或激光雨量計(jì)的傳感器或支架上增加溫度傳感器。
[0020]2.實(shí)時(shí)讀取激光雨滴譜儀或激光雨量計(jì)測(cè)量的天氣現(xiàn)象W。判別W是否為降雪，如果不是降雪，判別過(guò)程結(jié)束。
[0021]3.實(shí)時(shí)獲取溫度傳感器探測(cè)的大氣溫度T。
[0022]4.當(dāng)T彡Ttl°C，判別為干雪；其中，溫度閾值Ttl通常設(shè)為0°C，可根據(jù)地理位置不同、季節(jié)不同進(jìn)行調(diào)整或參數(shù)率定。判別過(guò)程結(jié)束。
[0023]5.實(shí)時(shí)讀取激光雨滴譜儀或激光雨量計(jì)測(cè)量的降雪粒徑D。
[0024]6.當(dāng)D > D0mm,判別為干雪；其中，降雪粒徑閾值Dtl通常設(shè)為10mm，可根據(jù)地理位置不同、季節(jié)不同進(jìn)行調(diào)整或參數(shù)率定。判別過(guò)程結(jié)束。
[0025]7.判別為濕雪。
[0026]8.判別過(guò)程結(jié)束。
[0027]最后需要注意的是，公布實(shí)施方式的目的在于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于實(shí)施例所公開(kāi)的內(nèi)容，本發(fā)明要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書(shū)界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)判別干雪、濕雪方法，是在激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)上增加溫度傳感器；根據(jù)溫度傳感器探測(cè)的氣溫，結(jié)合激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)測(cè)量的雪花或雪粒的粒徑大小，判別干雪、濕雪的方法。這種方法解決了目前激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)不能區(qū)分干雪、濕雪的問(wèn)題，克服了僅用一種雪(干雪或濕雪)密度P計(jì)算降水量帶來(lái)的誤差，能明顯提高降雪轉(zhuǎn)換為降水量的準(zhǔn)確性，并能較好地用于氣象雷達(dá)校正。其特征在于，包括以下步驟: 1)在激光雨滴譜儀或激光雨量計(jì)的傳感器或支架上增加溫度傳感器。 2)實(shí)時(shí)讀取激光雨滴譜儀或激光雨量計(jì)測(cè)量的天氣現(xiàn)象W。如果W不是降雪，則判別過(guò)程結(jié)束。 3)實(shí)時(shí)獲取溫度傳感器探測(cè)的大氣溫度T。 4)實(shí)時(shí)讀取激光雨滴譜儀或激光雨量計(jì)測(cè)量的降雪粒徑D。 5)當(dāng)T> VC，且D < DciHim時(shí)判別此時(shí)測(cè)量的降雪為濕雪。溫度閾值Ttl通常設(shè)為0°C，可根據(jù)地理位置不同、季節(jié)不同進(jìn)行調(diào)整或參數(shù)率定。降雪粒徑閾值Dtl通常設(shè)為10mm，可根據(jù)地理位置不同、季節(jié)不同進(jìn)行調(diào)整或參數(shù)率定。 6)否則，判別為干雪。 7)判別過(guò)程結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述的利用激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)判別干雪、濕雪方法，其特征在于，所述的激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)包括可見(jiàn)光和紅外波段的激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的利用激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)判別干雪、濕雪方法，其特征在于，所述的激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)包括單束光和多束光的激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)。
4.如權(quán)利要求1所述的利用激光雨滴譜儀和激光雨量計(jì)判別干雪、濕雪方法，其特征在于，所述的激光雨量計(jì)包括原理相同的其它光學(xué)雨量計(jì)。
【文檔編號(hào)】G01W1/00GK104316979SQ201410637645
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】鄧勇, 錢昆鵬 申請(qǐng)人:鄧勇, 錢昆鵬