[发明专利]一种获取大气垂直运动速度的方法、装置

权利要求书

1.一种获取大气垂直运动速度的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于单频雷达探测的方式获取降水云在所有高度上的功率谱分布；

在目标方向上，基于所述降水云在所述所有高度中相邻高度上的功率谱分布，确定所述相邻高度上的第一速度差异，所述相邻高度上的第一速度差异包括所述相邻高度上的粒子下降速度差异；

对所述相邻高度上的粒子下降速度差异进行修正，得到所述相邻高度上的大气垂直运动速度差异；

基于初始高度上的大气垂直运动速度和所述相邻高度上的大气垂直运动速度差异，确定所述相邻高度中目标高度上的大气垂直运动速度；

其中，每一个高度的功率谱分布为回波强度在速度轴上的分布；所述在目标方向上，基于所述降水云在所述所有高度中相邻高度上的功率谱分布，确定所述相邻高度上的第一速度差异，包括：

在所述目标方向上，调整所述相邻高度中一个高度的功率谱分布在速度轴上的位置，计算相同速度的两个谱信号幅度差异，直至所述相邻高度上的功率谱分布的幅度差异累积至最小时，基于所述一个高度的谱分布的速度调整量，得到所述相邻高度上的第一速度差异；

其中，所述降水云根据相态划分为：固态区、混合区和液态区，所述对所述相邻高度上的粒子下降速度差异进行修正，得到所述相邻高度上的大气垂直运动速度差异，包括：

确定所述所有高度中的每一个高度上的功率谱分布的回波强度、径向速度及速度谱宽；

基于所述所有高度上的功率谱分布的回波强度、径向速度及速度谱宽，确定所述混合区的顶部高度和所述混合区的底部高度；

基于所述相邻高度中每一个高度上的功率谱分布的回波强度、所述混合区的顶部高度和所述混合区的底部高度，确定所述相邻高度上的粒子下降速度差异；

将所述相邻高度上的第一速度差异，减去所述相邻高度上的粒子下降速度差异，得到所述相邻高度上的大气垂直运动速度差异；

其中，所述目标方向包括由下到上的第一方向，所述初始高度为所述液态区上的高度；所述基于初始高度上的大气垂直运动速度和所述相邻高度上的大气垂直运动速度差异，确定所述相邻高度中目标高度上的大气垂直运动速度，包括：

沿所述第一方向，将所述初始高度上的功率谱分布的径向速度，减去所述初始高度上的功率谱分布的粒子下降速度，以得到所述降水云在初始高度上的大气垂直运动速度；

基于所述初始高度上的大气垂直运动速度，与所述相邻高度上的大气垂直运动速度差异的累积和，得到所述第一方向上所述相邻高度中的目标高度上的大气垂直运动速度；

基于所述第一方向上所述相邻高度中的目标高度上的大气垂直运动速度，确定所述相邻高度中的目标高度上的大气垂直运动速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述所有高度中的每一个高度上的功率谱分布的回波强度、径向速度及速度谱宽，包括：

将所述所有高度中每一个高度上的功率谱分布，在第一测速范围内进行零阶矩计算，得到每一个高度上的功率谱分布的回波强度；所述第一测速范围为雷达系统探测的测速范围；

将所述所有高度中每一个高度上的功率谱分布，在第一测速范围内进行一阶矩计算，得到每一个高度上的功率谱分布的径向速度；

将所述所有高度中每一个高度上的功率谱分布，在第一测速范围内进行二阶矩计算，得到每一个高度上的功率谱分布的速度谱宽。