[发明专利]一种湿位涡测量方法、装置、设备及介质

说明书

本申请公开了一种湿位涡测量方法、装置、设备及介质，应用于激光雷达技术领域。本申请所提供的一种湿位涡测量方法，应用于激光雷达，激光雷达包含温湿模块与测风模块，首先通过激光雷达的温湿模块测得相当位温，再由激光雷达的测风模块测得风场信息，根据风场信息能够确定涡度，并且通过风场信息、相当位温和涡度反演计算得出湿位涡，利用激光雷达能够同步观测风场信息以及大气温度、湿度、水汽混合比等湿度参量，并能够相结合计算出湿位涡，且该方法能够有效地弥补气象传统设备在强对流天气中的时空精度问题，使用激光雷达也能够节约高空风场探测的布放成本。本申请还提供了湿位涡测量装置、设备及介质，具有与湿位涡测量方法相同的有益效果。

技术领域

本申请涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种湿位涡测量方法、装置、设备及介质。

背景技术

湿位涡是在大气涡度的基础上，考虑水汽的作用，提出的能够同时诊断大气动力和热力特征的物理量，通过对湿位涡进行诊断，能够获得热力、动力属性以及水汽相变等等信息，从而进一步获取强对流天气过程中各项大气参量的状态，可为强对流天气的发展过程做出预报，由此，湿位涡成为一个诊断强对流天气发展过程的重要手段。

湿位涡的计算需要预先测得大气温度、湿度、水汽混合比等湿度参量、以及风场，目前湿位涡中相关气象参量观测的方式主要有自动气象站、探空气球以及气象观测塔，但在实际观测中，由于强对流天气影响和高空风场探测布放成本的局限性，气象站、探空气球和气象观测塔由于各自自身的局限，单一测量手段无法很好地探测到随时空变化的三维风场信息和湿度参量，且无法将两者相结合，计算得出湿位涡。

发明内容

本申请的目的是提供一种湿位涡测量方法、装置、设备及介质，利用激光雷达的集成温湿观测和测风观测的功能对大气风温湿实现同步观测，获取实时大气风温湿数据，从而反演运算得出湿位涡。

为解决上述技术问题，本申请提供一种湿位涡测量方法，应用于激光雷达，激光雷达包含温湿模块、测风模块，该方法包括：

获取经由温湿模块反演得到的相当位温；

获取经由测风模块反演得到的风场信息；

根据风场信息确定涡度；

根据风场信息、相当位温以及涡度确定湿位涡。

优选地，获取经由温湿模块反演得到的相当位温包括：

控制激光发射模块发射激光；

获取经由激光发射模块发射激光的回波信号；

控制分光系统对回波信号进行分离以得到子回波信号；

获取子回波信号；

根据子回波信号确定相当位温。

优选地，获取经由测风模块反演得到的风场信息包括：

控制激光发射模块发射激光；

控制回波系统接收经由激光发射模块发射激光的回波信号；

控制信号分析系统对回波信号进行信号转换；

根据经由信号转换后的回波信号确定风场信息。

优选地，控制激光发射模块发射激光包括：

控制激光发射模块发射激光至环形器；

将经由环形器和望远镜反射后的激光发射至目标大气。

优选地，控制回波系统接收经由激光发射模块发射激光的回波信号包括：

获取经由目标大气散射后的回波信号；

将回波信号通过望远镜和环形器传输至信号接收模块。