刘黎平，宗 蓉，齐彦斌，刘 健

(1.中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室，北京 100081;2.吉林省人工影响天气办公室，吉林 130062)

1 前言

层状云降水是我国很多地区的降水系统，是我国人工影响天气作业的主要目标，也是影响气候变化的重要因素。毫米波雷达是探测云、弱降水三维结构以及微物理参数非常重要的手段，与天气雷达(X、C和S波段雷达)相比，毫米波雷达具有更强的探测云和弱降水的能力。因为云和降水粒子的大小和下落速度不同，造成了反演云参数和降水参数方法上的差异。通常云粒子半径在50 μs以下，它的下落速度比湍流速度和空气的速度小，其回波强度通常小于5 dBZ，云粒子可以作为湍流运动的“示踪物”，这样通过卷积的方法，可以反演云粒子的滴谱分布和含水量等微物理参数[1]。对于降水粒子(半径通常大于400 μs)，在层状云降水条件下，其下落速度远远大于湍流的速度和空气本身的速度，这样就可以在忽略湍流对速度谱宽的贡献以及空气速度对雷达观测的径向速度影响的条件下，利用回波强度、速度和速度谱宽，反演降水粒子的滴谱分布、含水量等微物理参数[2]。利用快速傅里叶变化方法(FFT)可以得到功率谱分布，利用这一数据，可以区分云粒子和降水粒子的后向散射功率，从而得到云和降水的谱和多种参数[3，4]。

2008年，中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室与中国航天科工集团公司第23所合作自主研制的我国第一部Ka波段地基多普勒/偏振毫米波雷达系统应用到了云和降水观测中，获取到了我国极为珍贵的毫米波雷达资料，开展了云和降水结构的分析工作，并采用Deng类似的方法反演了冰相云粒子的微物理参数[5，6]。……