兩種散射型云粒子探測儀性能對比分析

doi:10.12306/2023jms.0056

首頁 > 過刊瀏覽>2025年第45卷第3期 >423-431. DOI:10.12306/2023jms.0056

兩種散射型云粒子探測儀性能對比分析
DOI:
                        10.12306/2023jms.0056
                    
CSTR:
                        
                    
作者:
                        
                        
                    
作者單位:
作者簡介:
通訊作者:
中圖分類號:P41
基金項目:中國氣象局揭榜掛帥項目CMAJBGS202520;青海省基礎(chǔ)研究計劃(2020-ZJ-711)

Comparative analysis of detection performance of two scattering cloud particle probes

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摘要:

為了解不同機(jī)載探測儀器的測量差異,本文介紹了兩種散射型云粒子探測儀CDP和BCP的探測原理,結(jié)合新舟60增雨飛機(jī)2016年9月1日的一次飛行觀測案例,對兩種探測儀在5~50 μm范圍內(nèi)的觀測結(jié)果進(jìn)行了計算和對比,分析表明:兩臺儀器對出入云的判斷較為一致,在正溫區(qū),兩臺儀器的粒子直徑分布與宏觀記錄情況一致,在負(fù)溫區(qū)逐漸出現(xiàn)一些差異,原因可能為云中出現(xiàn)冰晶粒子導(dǎo)致相態(tài)誤差所致;在粒徑分布探測方面, CDP能夠較為清晰地顯示出粒徑分布情況,BCP一直呈小粒子多,大粒子少的分布趨勢,小尺度粒子探測數(shù)量較CDP多,大尺度粒子探測數(shù)量較CDP少;粒子數(shù)濃度測量的變化響應(yīng)一致性較好,多數(shù)時間CDP測量值大于BCP,且測量值越大時,測量差值越大;液態(tài)水含量的測量變化趨勢較一致, CDP比BCP的結(jié)果變化更為明顯;粒子有效直徑的測量存在差異,CDP比BCP能夠更清晰地顯示出粒子有效直徑的尺度變化。另外,探測原理的差異、探頭結(jié)構(gòu)和安裝位置的不同、云結(jié)構(gòu)的不均勻性也會導(dǎo)致測量差異。不同機(jī)載探測設(shè)備觀測數(shù)據(jù)的對比和分析,能夠為改善數(shù)據(jù)質(zhì)量提供有效指導(dǎo),有助于增強(qiáng)飛機(jī)探測數(shù)據(jù)的有效性和精確性,為人工影響天氣飛機(jī)探測數(shù)據(jù)的應(yīng)用分析提供重要的科學(xué)參考和技術(shù)支持。

Abstract:

Optical principles of BCP and CDP was been introduced. Observation results within 5-50 μm were compared of the two probes based on one flight observation of MA60 weather modification aircraft on 1 September, 2016. Analysis shows that particle diameter distribution was consistent with the macroscopic record above 0 ℃. Differences gradually appeared below 0℃, which might be caused by the phase error. The large-particle capture ability of BCP is weak. Number concentration shows good consistency, CDP value was greater than BCP in most of time. Liquid water content shows good consistency on trend, but the CDP variation was larger than BCP. There are differences in effective diameter which CDP could shows good changes in particle diameter. In addition, optical principles, probe structure and location, cloud structures inhomogeneity can also lead to measurement differences. The comparison of different airborne probe observation provide an effective guidance for improving data quality, helping enhanced the effectiveness and accuracy of aircraft detection data, providing important scientific reference and technical support for the data application and analysis of aircraft detection data of weather modification aircraft.

參考文獻(xiàn)

相似文獻(xiàn)

引證文獻(xiàn)

引用本文

劉汐敬,李軍霞,張榮,郭麗君,王啟花.兩種散射型云粒子探測儀性能對比分析.氣象科學(xué),2025,45(3):423-431 LIU Xijing, LI Junxia, ZHANG Rong, GUO Lijun, WANG Qihua. Comparative analysis of detection performance of two scattering cloud particle probes. Journal of the Meteorological Sciences,2025,45(3):423-431

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收稿日期:2023-05-17
最后修改日期:2023-06-19
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在線發(fā)布日期: 2025-08-30
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