机载云降水粒子成像仪的数据处理软件研发及其在云微物理研究的应用

黄敏松 雷恒池 焦瑞莉 常星 金玲 王秀娟

摘要 云粒子成像仪（Cloud Imaging Probe，CIP）和降水粒子成像仪（Precipitation Imaging Probe，PIP）在云微物理和人工影响天气的观测研究中具有重要的作用。受限于仪器的成像测量原理，CIP和PIP所测云微物理数据质量因伪粒子的影响而降低，因此，急需一款能够对仪器所测数据进行订正的软件以满足云微物理分析的数据质量要求。在对测量过程中影响仪器测量准确性因素分析的基础上，提出了一套可提高仪器测量数据准确性的方法。利用LabVIEW图像化编程语言，编写出了一款可处理CIP和PIP图像数据的软件，可满足对CIP和PIP所测数据的质量控制要求。利用所开发的软件对2010年4月20日一次降水性层状云的飞机探测资料进行处理，获取了整个降水性层云的垂直结构特征与粒子谱的变化特征，表明本软件有助于云降水微物理的研究。

关键词云降水粒子;飞机测量;成像仪器;数据处理软件;云微物理

近年来，我国北方各省市气象局纷纷购置人工增雨飞机和机载探测设备，以进行人工影响天气作业、气溶胶与云降水微物理过程观测（Guo and Zheng，2009;郭学良等，2013;杨文霞等，2018;沙桐等，2019;李占清，2020）。主要的增雨作业飞机型号是中航哈飞的Y12飞机，而增雨飞机上所装载的探测系统一般是从美国粒子测量技术公司（Droplet Measurement Technology，DMT）所购进的云微物理测量系统。该系统一般包括云粒子成像仪（Cloud Imaging Probe，CIP）和降水粒子成像仪（Precipitation Imaging Probe，PIP），这两款仪器的工作原理均基于光电二极管阵列的光阻成像测量，所测数据除了直接应用……