球形粒子毫米波k-z关系研究

由于毫米波更接近云粒子尺度，毫米波雷达越来越多地被用来探测云粒子及尺度较小的降水粒子。但是，在使用毫米波雷达探测时，要考虑云和降水粒子散射和吸收以及大气气体吸收所造成的衰减。结合毫米波测云雷达数据处理的实际需要，研究云中衰减系数-k-与雷达反射率因子z的关系。假设粒子为小球形，云、雨滴谱分别服从k-m分布和γ分布，通过模拟取样各1330次，应用米散射理论计算公式，分别计算得到w波段（3.2mm）与k波段（8.6mm）毫米波雷达探测球形云（包括水云、冰云）和降水粒子的衰减系数k及雷达反射率因子z，并建立k-z-关系的具体表达式。计算表明，在同样滴谱分布条件下，w波段（3.2mm）毫米波雷达的衰减要比k波段（8.6mm）毫米波雷达大5—10倍。本研究对毫米波雷达的衰减订正有参考价值，所给出的k-z关系系数可用于3.2和8.6mm波雷达定量测量云特征的衰减订正计算。