[发明专利]云水资源探测系统及方法

说明书

本发明实施例提供一种云水资源探测系统及方法。所述系统包括计算设备及与计算设备通信连接的拉曼激光雷达、微波辐射计、毫米波云雷达、风廓线雷达、多普勒测风激光雷达。拉曼激光雷达及微波辐射计用于获得云系温湿度数据。毫米波云雷达及微波辐射计用于获得云水含量廓线。风廓线雷达用于获得云系水平风速。多普勒测风激光雷达用于获得云底的垂直运动速度。计算设备用于根据云系温湿度数据、云水含量廓线、云系水平风速及云底的垂直运动速度计算得到总云水量，实现云水资源探测。所述系统能够融合多源观测数据，获得总云水量，分析区域云水资源的分布和动态变化。

技术领域

本发明涉及探测技术领域，具体而言，涉及一种云水资源探测系统及方法。

背景技术

淡水资源是人类生存的必要条件。地球上许多干旱和半干旱地区淡水资源匮乏，严重影响到当地人类的生存。由于淡水原则上都是来自于降水，因此人们做了很多努力试图通过人工增雨的方式来增加某一地区在某一时段中的降水量。

大气物理学的研究表明，在一定的天气条件下，自然过程提供的某一地区、某一时段中最大可能的降水量是有限的，这个量被称为云水资源量。但在实际多变的大气环境下，这些云水资源并没有完全降落到地面形成降水。实际降水量占云水资源量的比例被称为降水效率，它主要是由云中的微物理结构决定的。人工增雨作业就是要通过人工干预，改变云的微物理结构，从而使这一地区、这一时段中的降水量增加。而云水资源量则是这种增加降水后的极限值。因此需要提供一种措施以探测云水资源量。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本发明实施例的目的在于提供一种云水资源探测系统及方法，其能够融合多源观测数据，获得总云水量，分析区域云水资源的分布和动态变化，为人工影响天气提供数据资源，为研究云系降水潜力提供有效工具。

本发明实施例提供一种云水资源探测系统，所述系统包括拉曼激光雷达、微波辐射计、毫米波云雷达、风廓线雷达、多普勒测风激光雷达及计算设备，

所述拉曼激光雷达及微波辐射计用于获得云系温湿度数据；

所述毫米波云雷达及微波辐射计用于获得云水含量廓线；

所述风廓线雷达用于获得云系水平风速；

所述多普勒测风激光雷达用于获得云底的垂直运动速度；

所述计算设备与所述拉曼激光雷达、微波辐射计、毫米波云雷达、风廓线雷达、多普勒测风激光雷达通信连接，用于根据所述云系温湿度数据、云水含量廓线、云系水平风速及云底的垂直运动速度计算得到总云水量，实现云水资源探测。

在本发明实施例中，所述拉曼激光雷达用于探测得到温、湿度廓线；

所述微波辐射计与所述拉曼激光雷达通信连接，用于根据所述温、湿度廓线进行反演得到所述云系温湿度数据。

在本发明实施例中，所述微波辐射计还与毫米波云雷达通信连接，用于在获得初始云水含量廓线数据后，根据所述初始云水含量廓线数据及温、湿度廓线获得所述云水含量廓线。

在本发明实施例中，所述多普勒测风激光雷达的发射光束的传播方向与地面垂直。

本发明实施例还提供一种云水资源探测方法，应用于云水资源探测系统，所述系统包括拉曼激光雷达、微波辐射计、毫米波云雷达、风廓线雷达、多普勒测风激光雷达及计算设备，其中，所述计算设备与所述拉曼激光雷达、微波辐射计、毫米波云雷达、风廓线雷达、多普勒测风激光雷达通信连接，所述方法包括：

所述拉曼激光雷达及微波辐射计共同探测获得云系温湿度数据；

所述毫米波云雷达及微波辐射计共同探测获得云水含量廓线；

所述风廓线雷达探测获得云系水平风速；

所述多普勒测风激光雷达探测获得云底的垂直运动速度；