● 摘要
本文首先对微波遥感技术进行了介绍,在此基础上介绍了微波辐射降雨测量的国内外研究现状。然后,对非球形雨滴与冰粒子进行精确建模,并通过建立云模型并确定云模型中的相应参数获得降雨亮温值模拟的基本模型。根据T-Matrix以及RT3分别计算非球形粒子散射参数以及辐射传输方程,获得模拟微波辐射计接收的亮温值。
通过对非球形粒子与降水云模型物理结构的介绍和分析,确定了本文中计算所依据的基本模型。对比了几种雨滴谱函数的特点,并最终确定了所使用的雨滴谱函数。并根据雨滴谱函数分析了降雨强度和单位体积水含量的关系,以确定特定降雨强度下的模型参数。选取具体地区的降雨资料信息确定了模型的具体参数,并据此计算出云模型水滴和冰粒子不同分层中的粒子密度和粒子大小分布。
然后对利用T-Matrix计算粒子散射参数原理进行了介绍和说明,并给出了几种特定粒子的T矩阵。根据云模型中的不同非球形粒子参数(粒子大小分布以及单位体积内粒子密度)计算出一定频域下粒子的相关散射参数,包括消光系数,散射系数以及勒让德矩阵。对辐射传输方程进行了说明,并且确定了使用RT3方法进行辐射传输计算。给出了辐射传输方程计算中所需的不同海拔高度上温度、气压的标准分布数据,并以这一数据为依据进行了辐射传输方程的计算,得出了不同频率下辐射传输方程的计算结果。
最后本文对模型进行了总结,并分析了模型中存在的不足以及提出了相应的修改方案。