非球形降水粒子測量模型的初步研究
摘要:針對非球形降水粒子測量和雨滴體積重建的問題,首先討論雨滴形狀模型,認為BC模型(themodel of Beard and Chuang)能準確地反應雨滴形狀,并將雨滴按照等效尺度大小建模。然后結合降水粒子的圖像掃描探測技術,分析線陣CCD對非球形降水粒子的掃描過程和粒子尺度、下落末速度的測量計算模型,并提出一種新的雨滴體積計算方法;為驗證體積計算模型的有效性,選擇CCD掃描頻率30kHz、像元數1024×1024,采樣區域面積100mm-100mm對3mm雨滴進行掃描仿真,體積仿真結果與BC模型積分體積對比,其誤差約為0.2%左右。結果表明,當粒子產生傾斜角時,需要對正、側面投影分情況進行討論。在此基礎上,對測量模型中可能存在的誤差進行探討,并討論了相關減小誤差的方法,以期對下一步進行雨滴體積計算模型實驗室實測數據的驗證及其他相關研究做指導。
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