确定云的液态水含量的方法技术

本发明专利技术提供了确定云的液态水含量的方法。在一些实施方式中，确定云中的水滴大小分布的方法包括：用电磁辐射束对云的深度进行采样；用检测器测量从云返回的电磁辐射的回波强度；由所测回波强度确定所测消光系数；从所测回波强度确定所测反向散射系数；由所测消光系数和所测反向散射系数确定激光雷达比，由激光雷达比确定一值对，其包括水滴的形状参数（μ）和中值体积直径（DMVD），并利用该值对（μ,DMVD）确定水滴大小分布。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及确定云的液态水含量(含水量,水含量，liquid water content)的方法。
技术介绍
云的液态水含量(LWC)基于云的类型而变化，并且可以与不同的云的形成和天气情况相关。另外，具有不同的LWC和相关的水滴大小分布(尺寸分布)的云可在飞机外部(例如机翼)造成不同的形成冰的危险。因此，知道云的LWC对于航空安全来说是重要的。可以以各种方式估计云的LWC。例如，几种现有的方法仅在研究云的液滴大小分布的在先研究的基础上假设有效的液滴直径(水滴直径，droplet diameter)。然而,这种假设在LWC估计中会引入明显的误差。通过使用多个彼此结合地工作以提供估计LWC所必需的参数的感测设备，可实现LWC的更精确的估计。在更精确的同时，随着系统复杂性的伴随增加，使用多个传感器通常是昂贵的。
技术实现思路
在一个方面中，这里描述了估计云的LWC的方法。在一些实施方式中，从云中的水滴大小分布推断出云的LWC。因此，在另一方面中，这里描述了确定云中的水滴大小分布(粒度分布)的方法。在一些实施方式中，确定云中的水滴大小分布的方法包括:用电磁福射束对云的深度进行采样；用检测器测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定云中的水滴大小分布的方法，包括：用电磁辐射束对云的深度进行采样；用检测器测量从云返回的电磁辐射的回波强度；由所测的所述回波强度确定所测的消光系数；由所测的所述回波强度确定所测的反向散射系数；由所测的所述消光系数和所测的所述反向散射系数确定激光雷达比；由所述激光雷达比确定值对，所述值对包括水滴的形状参数（μ）和中值体积直径（DMVD）；以及利用所述值对（μ,DMVD）来确定水滴大小分布。

【技术特征摘要】
2011.10.25 US 13/280,9221.一种确定云中的水滴大小分布的方法，包括: 用电磁辐射束对云的深度进行采样； 用检测器测量从云返回的电磁辐射的回波强度； 由所测的所述回波强度确定所测的消光系数； 由所测的所述回波强度确定所测的反向散射系数； 由所测的所述消光系数和所测的所述反向散射系数确定激光雷达比； 由所述激光雷达比确定值对，所述值对包括水滴的形状参数(μ )和中值体积直径(Dmvd);以及 利用所述值对(μ，Dmvd)来确定水滴大小分布。2.根据权利要求1所述的方法，其中，对云的可达约30m的深度进行采样。3.根据权利要求1所述的方法，其中，测量所述回波强度包括将所述回波强度解析成范围分解的片。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述范围分解的片具有约Im或更低的厚度。5.根据权利要求1所述的方法，其中，由归一化的、范围校正的回波强度确定所述反向散射系数。6.根据权利要求3所述的方法，其中，由所述范围分解的片的回波强度确定多个反向散射系数并将其平均，从而提供平均所测反向散射系数和所述所测反向散射系数的相应标 准偏差。7.根据权利要求1所述的方法，其中，根据以下等式来确定水滴大小分布:8.根据权利要求7所述的方法，其中，根据以下等式来确定Iici:9.根据权利要求1所述的方法，还包括利用所述水滴大小分布确定有效液滴直径(Deff)010.根据权利要求9所述的方法，还包括利用Drff确定云的液态水含量。11.根据权利要求1所述的方法，还包括由所述激光雷达比确定多个值对(μ，D_)，并利用所述值对(μ，Dmvd)确定多个水滴大小分布。12.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·D·雷，加里·E·哈拉马，卡雷·J·安德森，迈克尔·P·内斯尼达尔，
申请(专利权)人：罗斯蒙德宇航公司，
类型：发明
国别省市：