【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大气探测，尤其涉及一种双波段雷达雨滴谱反演方法及装置。
技术介绍
1、云降水微物理研究中，几乎所有问题都涉及粒子尺度，所以粒子尺度是一个很重要的、最基本的参量。而雨滴谱（drop size distribution，dsd）是雨滴尺度分布的基本描述，dsd反映了单位体积内一定粒子直径范围的雨滴数浓度随尺度的变化。研究dsd有助于提高雷达定量估测降水的精度，改进或优化大气气候模式的参数化方案，改善人工影响天气的效果。准确获得大范围dsd一直是雷达气象学的重要研究方向之一。
2、dsd可以通过雨滴谱仪直接测量，但是地面或机载雨滴谱仪无法获得大范围、高时空分辨率的dsd信息。因此，目前普遍通过雷达遥感方式反演获得大范围、高时空分辨率的dsd。
3、现有技术在进行dsd反演分析时，主要采用雷达双频比dfr与雨滴质量加权平均直径dm之间关系的广义dfr-dm反演方法，或者采用降雨率r与dm关系的r-dm反演方法。
4、在采用广义dfr-dm反演方法时，通过设置调整因子来解决dfr-dm的双解问题，牺牲了dfr仅是dm函数的优势，降低了反演准确率。采用r-dm反演方法时，需要人为的对降水类型进行分类，并同时引入新的调整因子，即必须引入新的误差，也导致反演结果不准确。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种双波段雷达雨滴谱反演方法及装置，用以解决现有技术中因dfr-dm反演存在双解的缺陷，能够解决dfr-dm反演的双解问题，而且不需要对降水过程进行
2、第一方面，本专利技术提供一种双波段雷达雨滴谱反演方法，包括：
3、获取探测范围内的x/ka双波段雷达观测数据；
4、根据所述x/ka双波段雷达观测数据，确定x/ka波段雷达双频比；
5、根据所述x/ka波段雷达双频比和x波段反射率因子真值，确定ka波段反射率因子真值；根据所述ka波段反射率因子真值，确定液态水含量和ka/w波段雷达双频比；
6、在确定所述x/ka波段雷达双频比小于等于零的情况下，根据所述ka/w波段雷达双频比，确定雨滴质量加权平均直径；
7、在确定所述x/ka波段雷达双频比大于零的情况下，根据所述x/ka波段雷达双频比，确定所述雨滴质量加权平均直径；
8、在确定所述雨滴质量加权平均直径在第一预设范围，且所述x/ka波段雷达双频比小于第二预设范围的情况下，利用转换函数对所述雨滴质量加权平均直径进行修正；
9、根据所述雨滴质量加权平均直径和所述液态水含量，确定所述探测范围的雨滴谱分布；
10、所述第一预设范围、所述第二预设范围和所述转换函数，是利用历史观测数据预先反演确定的。
11、第二方面，本专利技术还提供一种双波段雷达雨滴谱反演装置，包括数据采集单元和数据反演单元，其中：
12、数据采集单元，用于获取探测范围内的x/ka双波段雷达观测数据；
13、数据反演单元，用于执行以下运算：
14、根据所述x/ka双波段雷达观测数据，确定x/ka波段雷达双频比；
15、根据所述x/ka波段雷达双频比和x波段反射率因子真值，确定ka波段反射率因子真值；
16、根据所述ka波段反射率因子真值，确定液态水含量和ka/w波段雷达双频比；
17、在确定所述x/ka波段雷达双频比小于等于零的情况下，根据所述ka/w波段雷达双频比，确定雨滴质量加权平均直径；
18、在确定所述x/ka波段雷达双频比大于零的情况下，根据所述x/ka波段雷达双频比，确定所述雨滴质量加权平均直径；
19、根据所述雨滴质量加权平均直径和所述液态水含量，确定所述探测范围的雨滴谱分布。
20、第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述双波段雷达雨滴谱反演方法的步骤。
21、第四方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述双波段雷达雨滴谱反演方法的步骤。
22、第五方面，本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述双波段雷达雨滴谱反演方法的步骤。
23、本专利技术提供的双波段雷达雨滴谱反演方法及装置，解决了x/ka双波段雷达反演雨滴谱时，dfr-dm的双解问题，建立了基于dfr的雨滴谱反演方法，该反演方法不需要对降水过程进行分类、不需要引入调整因子，且比目前gpm卫星采用的r-dm雨滴谱反演方法也具有优势，反演雨滴谱更为准确。
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1.一种双波段雷达雨滴谱反演方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的双波段雷达雨滴谱反演方法，其特征在于，所述根据所述X/Ka双波段雷达观测数据，确定X/Ka波段雷达双频比，包括：
3.根据权利要求2所述的双波段雷达雨滴谱反演方法，其特征在于，所述根据所述X/Ka双波段雷达观测数据，确定X/Ka双波段差分衰减率的函数表达式为：
4.根据权利要求1-3任一项所述的双波段雷达雨滴谱反演方法，其特征在于，所述根据所述Ka/W波段雷达双频比，确定雨滴质量加权平均直径的函数表达式为：
5.根据权利要求1-3任一项所述的双波段雷达雨滴谱反演方法，其特征在于，所述根据所述X/Ka波段雷达双频比，确定所述雨滴质量加权平均直径的函数表达式为：
6.根据权利要求1所述的双波段雷达雨滴谱反演方法，其特征在于，
7.一种双波段雷达雨滴谱反演装置，其特征在于，包括数据采集单元和数据反演单元，其中：
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述双波段雷达雨滴谱反演方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述双波段雷达雨滴谱反演方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种双波段雷达雨滴谱反演方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的双波段雷达雨滴谱反演方法，其特征在于，所述根据所述x/ka双波段雷达观测数据，确定x/ka波段雷达双频比，包括：
3.根据权利要求2所述的双波段雷达雨滴谱反演方法，其特征在于，所述根据所述x/ka双波段雷达观测数据，确定x/ka双波段差分衰减率的函数表达式为：
4.根据权利要求1-3任一项所述的双波段雷达雨滴谱反演方法，其特征在于，所述根据所述ka/w波段雷达双频比，确定雨滴质量加权平均直径的函数表达式为：
5.根据权利要求1-3任一项所述的双波段雷达雨滴谱反演方法，其特征在于，所述根据所述x/ka波段雷达双频比，确定所述雨滴质量加权平均直径的函数表达式为：
【专利技术属性】
技术研发人员：冯亮，郭泽勇，杨慧玲，孙继明，孙跃，肖辉，
申请(专利权)人：中国科学院大气物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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