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云量观测的介绍

测云仪是一种采用米散射原理的后散射激光雷达。观测范围可达到12公里，可以有效的测量气溶胶、云层高度，云层厚度、云量和垂直能见度等。它可以应用于复杂的气溶胶研究或者是集成到大型观测网络中，对大气研究中的多样化需求而言是当前技术水平的代表性解决方案

测云仪根据米散射原理，通过测量大气对发射红外光束的后向散射信号廓线，判断光路方向上是否存在云层，计算云底高度、云层穿透厚度、气溶胶的消光系数、天大气边界层高度、天空模糊时输出垂直能见度，通过建立云底高度的时间序列可统计估算云量。

便携式云高仪系统

云影响着飞机的安全起飞和着陆,云底高度作为云的重要参数之一,实时准确观测云底高度,是航空飞象保障的基本要求。目前地面上常用的云底高度观测设备为光云高仪,云高仪又分为地基固定式和手持便携式两种,而手持便携式激光云高仪的发展远远落后于地基固定式云高仪。传统手持便携式云高仪的激光回波信号处理部分采用的是模拟电路设计,以单脉冲计数的工作方式对云底高度进行测量,在实际工作中容易受到噪声和气溶胶的干扰,对云底高度识别不准确,容易造成“虚测”和“漏测”等现象。针对传统便携式云高仪无法准确识别云底高度的问题,本文采用了在传统便携式激光云高仪回波信号接收处理端加装基于FPGA和ARM组合的高速数据采集处理系统。

便携式云高仪的作用

云是漂浮在空气中的水滴、冰晶汇聚的结果。它反映着空气中水汽的运动状态和稳定程度等,可以预示天气变化,与我们的日常生活休戚相关。云底高度是观测云的一个重要参数,准确测量云底高度,可以为掌握天气变化规律提供技术支持,为日常生活和生产活动提供行动指南,为交通运输以及飞机和航天器等起飞、着陆和飞行安全做保证等。为解决气象局与机场等对150m～7500m范围内云底高度信息、实时获取的需求,为此本文对半导体云高仪收发系统关键技术进行了研究与设计。

便携式云高仪的特征

为评估毫米波云雷达及云高仪的探测性能，选取广州市气象局KA波段毫米波云雷达和云高仪云高观测数据，通过对比两种测云设备在相同条件下的差异，分析不同要素对观测设备的影响，结果表明：(1)毫米波云雷达与云高仪同时探测到有云时，二者在云底高度观测上吻合程度较高，相关系数为0.98；(2)在数据获取率上，云雷达对高云的。