1) Dual linear polarization radar
双线偏振雷达
1.
At last,some suggestions are presented for rainfall estimation with dual linear polarization radar.
以滴谱理论为基础,给出了双线偏振雷达各测雨式的雨区衰减订正公式和方法,并利用模拟的滴谱分布资料,分析了各波段双线偏振雷达各测雨式受雨区衰减的影响情况以及做衰减订正后的改进情况,提出了双线偏振雷达各测雨式在估测降雨中使用的建议。
2.
The research works by Chinese Academy of Meteorological Sciences on applications of dual Doppler radar,bistatic radar,dual linear polarization radar,phased array radar and Doppler lidar in observations of mesoscale structures of kinematic,thermodynamics and microphysics and fiel.
为了推进我国雷达新技术的发展及其在灾害性天气监测和预测中的应用,分析了国内外雷达遥感新技术的发展现状,总结了我国特别是中国气象科学研究院在双多普勒雷达、双基地多普勒雷达、双线偏振雷达、相控阵雷达、激光雷达在灾害性天气的热力、动力和微物理中尺度结构探测中的应用研究所做的部分工作及其在外场试验中的应用情况。
3.
By simulation calculations of the formula of R/ZH-ZDR dual linear polarization radar and Z-R the cenventional weather radar, we have compared their measuring accuracy of rainfall rate.
本文根据大量不同类型降雨的雨滴谱资料，分析了两种雷达测雨与滴尺度分布的关系，模拟计算了双线偏振雷达可测到的（Ｒ／ＺＨ）－ＺＤＲ和常规天气雷达可测到的Ｚ—Ｒ经验关系和它们在测量降雨率精度的对比分析。
2) dual-polarimetric radar
双偏振雷达
1.
The development of dual-polarimetric weather radar makes the retrieval of the hydrometeor phases possible theoretically,which has been one of the hottest applications of the dual-polarimetric radar.
联合利用3 GHz双偏振雷达RHI探测数据和温度廓线数据,建立了云粒子相态反演的模糊逻辑算法,算法采用Beta型成员函数,成员变量包括:水平反射率因子、线性退偏比、差分反射率及温度0℃,-40℃对应高度,反演出的相态包括毛毛雨、雨、低密度干冰晶、高密度干冰晶、湿冰晶、干霰、湿霰、小冰雹、大冰雹、雨夹雪和液态云滴等11种,并利用雷达的连续探测数据对一次层状云降水过程中水凝物相态的演变情况进行了分析,得到如下结果:初始阶段层状云相态呈现分层结构,从上至下依次为高密度干冰晶、湿冰晶和液态云滴;初始阶段云体中的回波大值区核心区域为大的冰相粒子,其余部分为液态粒子;在初始到成熟阶段演变中,回波大值区上部液态粒子逐步向冰相转化;消散阶段云中零度层亮带逐步消失,零度层以上云粒子结构呈现高密度干冰晶包裹湿冰晶的情况。
3) C band dual linear polarization radar
C波段双线偏振雷达
5) 3836 C-band dual-linear polarimetric weather radar
3836C波段双线偏振多普勒雷达
6) dual-polarization Doppler weather radar
双偏振多普勒天气雷达
1.
Some basic requirements about measuring differential reflectivity factor are discussed concerning the dual-polarization Doppler weather radar operated under the mode of simultaneous transmission and reception of horizontally and vertically polarized waves.
针对同时发射、同时接收体制双偏振多普勒天气雷达,论述了测量差分反射率因子时雷达应满足的基本要求,提出了测量差分反射率因子时能够引入误差的3类因素,即雷达测量基本要求不满足、接收机噪声和散射粒子相对运动引起的回波功率起伏、云雨目标对水平极化波和垂直极化波衰减的不同,并分别对影响差分反射率因子测量误差的各种因素及其影响程度,进行了深入研究和分析。
补充资料：线偏振光
光振动(在垂直于光波前进方向的平面内)限于某一固定方向的偏振光，又称这种光为线偏平面偏振光。极大多数光源都不发射线偏振光而发射自然光，需要经过下列措施才能获得线偏振光。
在透明媒质界面上的折射和反射 让自然光以偏化角入射在二种不同透明媒质的界面时，可得完全偏振的反射光与部分偏振的透射光。以空气与玻璃为例，根据菲涅耳公式（见光在分界面上的折射和反射），此偏化角(布儒斯特角)为iP＝arctgn。如n＝1.5,iP＝57°。最简单产生与检查偏振光的偏振镜是用安置如图1的两块玻璃。最好用黑色玻璃，或用一般玻璃，反面磨毛涂黑，以吸收透射光及阻挡从玻璃后面射来的光。自然光先以iP角射向下面一块玻璃，产生偏振垂直入射面的反射光射向第二块玻璃。当上面的玻璃的入射面和下面的平行时，则可从上面玻璃见到反射光。但如上下玻璃的入射面互相垂直，由于垂直第一块入射面的偏振成为平行第二块入射面的偏振，不能被反射，观察者虽随第二块转90°角,亦看不到反射光，得黑视场。这里下面一块称起偏镜，上面一块称检偏镜。只要能产生偏振光的一对器件，都可以达到起偏与检偏作用。这偏光镜虽简单，但入射光与出射光不在一条直线上，使用不便。如利用一堆玻璃片,作如图2的布置使入射角也是iP。由于经多片玻璃反射，透射光接近偏振光，而且与入射光在同一个方向上，很方便。所用的玻璃堆片每片的质量要好，表面平，光洁度好，以减少杂散光。
通过双折射晶体 有很多自然界的晶体，如方解石（又名冰洲石），石英（又名水晶）等等，当自然光入射后，分解为二束偏振光，故名双折射晶体。以方解石为例。方解石晶体外形如图3a。通过三个钝角汇合的顶角并和三面成等角的方向称光轴。光沿光轴方向传播，不产生双折射。沿其他方向，都产生双折射。以包含光轴并与棱体自然裂开面垂直的一个截面为例，如图3b。这截面称主截面。自然光在主截面内分解为寻常光（简称o光）,与非常光（简称e光）。o光遵守折射定律，垂直通过晶体,其偏振垂直主截面。e光不遵守折射定律，偏离o光而出射,其偏振平行主截面。这两偏振光进入空气中后，为方便计，仍称o光与e光。o光与e光相距很近，如光束较粗，无法分开。为了只要一种偏振光，需采用以下棱镜。
尼科耳棱镜 取长为宽约三倍的方解石, 将两端面磨去一部分，使在主截面上锐角由71°减到68°。再将晶体沿着短对角线切开，一分为二。再将切开面磨平抛光，然后再用加拿大树胶粘合在一起。对于钠黄光λ＝5893┱，e光折射率为ne=1.48641，o光折射率no=1.65836,而加拿大树胶折射率为nc=1.550，介乎二者之间。当自然光从端面入射棱体，到达树胶层斜面，由于 e光折射率小，可以透过。而o光折射率大,到达树胶层时入射角大于全反射角，被树胶层全反射到边缘，被黑色涂层吸收。透到空气中只有e光，其偏振从出射方向的晶体端面看,是平行端面的短对角线的。入射、出射光束的发散角不能很大。出射光束发散角最大在 24°左右，视所用光的波长而定。再大会使o光在一边透过，e光在另一边全反射，使偏振不纯。在紫外线区工作，要将加拿大树胶换以甘油或蓖麻油。尼科耳棱镜的缺点是,由于两端是斜面,入射光与透射光不在一条直线上。当转动棱镜时，透射光线随着转动而移动,接收处的位置要随着调动,很不方便。
格兰－汤普森棱镜 将方解石或石英磨成光轴平行棱边的直角三棱镜两块，再用加拿大树胶粘合如图5。两棱镜中也可夹一空气薄层。光从端面垂直入射，o光在胶面上全反射，而e光能透过。由于光垂直入射端面，反射较小，透射光强。并且转动棱镜，出射像可保持没有横向移动。
阿伦氏棱镜 将方解石磨成三块三棱镜，然后粘合在一起，如图6所示，通光面积,比格兰－汤普森棱镜大。空间的发散角约26°。有些高级的偏光显微镜的上、下偏光镜，常用这种棱镜。
双像棱镜 同时产生o、e两种偏振光。但它们的分离的角度比天然方解石棱体的o、e光较大。两光可以同时用，亦可分开用。
通过双色性（又名二向色性）晶体 某些双折射晶体对二种互相垂直的偏振光具有不同的吸收。例如电气石吸收o光比吸收e光大得多。白光经过 1毫米厚的电气石晶片，几乎全部o光被吸收而e光只略微被吸收。透过的偏振光略带黄绿色，足见吸收对波长还有依赖关系。
偏振片 W.B.赫勒帕思在1852年发现碘化硫酸金鸡纳（奎宁）针状结晶有双色性吸收。厚约 0.1毫米的晶体已能完全吸收o光。但晶粒微小,当时无法用以产生偏振光。直至1934年才有人将碘化硫金鸡纳浮悬在胶体中，当胶体拉成薄膜时这些微小晶体随着拉伸方向排列整齐，起了一大片双色性晶体的作用。等薄膜干后，把它夹在二块平面玻璃片之间，制成大面积获得偏振光的器件。也有用聚乙烯醇薄膜浸透了碘制成。这类薄膜片，商品名Polaroid，称偏振片。现在由于塑料工业的发展，已有很多种变种偏振片。质量好的，可通过入射光中一个偏振光的80％,而通过另一个偏振光小于1％。两个偏振片相互垂直,通过全部入射光的0.01％,还不能全黑。一般产品，还达不到这指标。所以精密仪器中，还是采用上述棱镜。虽然偏振片有偏振不纯及光较弱的缺点，但它几乎具有近乎180°的孔径。又不像自然晶体受大小的限制，几乎可以做得直径大至数十厘米的尺寸。而且产品成本低廉，可大量生产。所以在很多实际应用中，小如观看立体电影的偏光眼镜，较简单的偏光显微镜的上下偏光镜，摄影用的消反光的附加镜头，大至光弹仪的起偏与检偏镜，都用这种薄膜偏振片。
线栅起偏器 在1960年有人在每毫米约2160条的透明光栅上镀涂金属铝膜，形成透明及反射的线栅。类似偏振片的作用，当自然光通过线栅后，和铝线条平行的偏振被吸收而获得偏振垂直铝线条的平面偏振光。其原理是自然光中平行铝线的电振动，易使在铝线中产生感应电流，等同于光被线栅吸收，而垂直铝线的电场不易被吸收，得以通过。这思想是从微波引来的，所以有利于制作红外光的起偏器。
马吕斯定律 ┶.-L.马吕斯在1808年发现:任何产生单一偏振光的器件，它们的偏振光的透过平面互相平行的透过光强最大,为I0。互相成α角,透过光强I=I0cos2α。这就是马吕斯定律。这是透过第一块偏光镜的电矢量的振幅，分解在第二块透过平面的自然结果。设透过第一块的电矢量振幅为E0，则透过第二块的为E＝E0cosα。将此式二次方，即为光强。
通过各向同性分子的散射 自然光被微粒(分子,原子)所散射，如微粒是各向同性的,则在原始光垂直的任何方向上，散射光是平面偏振的，如微粒是各向异性的，则散射光是部分偏振光。设图7中自然光沿x方向射向微粒O，由于微粒是各向同性的，微粒的感生偶极矩和入射光的电矢量是一致的。这偶极矩作强迫振动，辐射次波，就是散射光，在图7中可以看出，散射光在垂直原始光的方向上，是平面偏振光，而在其他方向上是部分偏振光。
光入射到各向异性微粒上，由于被感应的偶极矩与入射光的电矢量不是矢量关系而是张量关系，感生偶极矩与入射光电矢量方向不一致，所以发出的次波，在与原始光垂直的方向上不一定是平面偏振光，而一般是偏振程度不高或部分偏振光。
晴朗的天空，在垂直太阳光方向用偏振片观察天空，可以发现天空光是部分偏振光，偏振片在一个取向光亮度大，在与之垂直取向亮度小。这是由于散射光进行多次散射，另一方面由于大气中有各向异性小微粒。
在人为安排的各向同性气体的散射中，可在横向得到偏振光。这也证明了,是光的电矢量而不是磁矢量,起了光的散射作用。
利用光的散射来产生需要的偏振光没有实际意义。但反过来，利用散射光的偏振程度可以估计散射微粒的各向异性程度。
在透明媒质界面上的折射和反射 让自然光以偏化角入射在二种不同透明媒质的界面时，可得完全偏振的反射光与部分偏振的透射光。以空气与玻璃为例，根据菲涅耳公式（见光在分界面上的折射和反射），此偏化角(布儒斯特角)为iP＝arctgn。如n＝1.5,iP＝57°。最简单产生与检查偏振光的偏振镜是用安置如图1的两块玻璃。最好用黑色玻璃，或用一般玻璃，反面磨毛涂黑，以吸收透射光及阻挡从玻璃后面射来的光。自然光先以iP角射向下面一块玻璃，产生偏振垂直入射面的反射光射向第二块玻璃。当上面的玻璃的入射面和下面的平行时，则可从上面玻璃见到反射光。但如上下玻璃的入射面互相垂直，由于垂直第一块入射面的偏振成为平行第二块入射面的偏振，不能被反射，观察者虽随第二块转90°角,亦看不到反射光，得黑视场。这里下面一块称起偏镜，上面一块称检偏镜。只要能产生偏振光的一对器件，都可以达到起偏与检偏作用。这偏光镜虽简单，但入射光与出射光不在一条直线上，使用不便。如利用一堆玻璃片,作如图2的布置使入射角也是iP。由于经多片玻璃反射，透射光接近偏振光，而且与入射光在同一个方向上，很方便。所用的玻璃堆片每片的质量要好，表面平，光洁度好，以减少杂散光。
通过双折射晶体 有很多自然界的晶体，如方解石（又名冰洲石），石英（又名水晶）等等，当自然光入射后，分解为二束偏振光，故名双折射晶体。以方解石为例。方解石晶体外形如图3a。通过三个钝角汇合的顶角并和三面成等角的方向称光轴。光沿光轴方向传播，不产生双折射。沿其他方向，都产生双折射。以包含光轴并与棱体自然裂开面垂直的一个截面为例，如图3b。这截面称主截面。自然光在主截面内分解为寻常光（简称o光）,与非常光（简称e光）。o光遵守折射定律，垂直通过晶体,其偏振垂直主截面。e光不遵守折射定律，偏离o光而出射,其偏振平行主截面。这两偏振光进入空气中后，为方便计，仍称o光与e光。o光与e光相距很近，如光束较粗，无法分开。为了只要一种偏振光，需采用以下棱镜。
尼科耳棱镜 取长为宽约三倍的方解石, 将两端面磨去一部分，使在主截面上锐角由71°减到68°。再将晶体沿着短对角线切开，一分为二。再将切开面磨平抛光，然后再用加拿大树胶粘合在一起。对于钠黄光λ＝5893┱，e光折射率为ne=1.48641，o光折射率no=1.65836,而加拿大树胶折射率为nc=1.550，介乎二者之间。当自然光从端面入射棱体，到达树胶层斜面，由于 e光折射率小，可以透过。而o光折射率大,到达树胶层时入射角大于全反射角，被树胶层全反射到边缘，被黑色涂层吸收。透到空气中只有e光，其偏振从出射方向的晶体端面看,是平行端面的短对角线的。入射、出射光束的发散角不能很大。出射光束发散角最大在 24°左右，视所用光的波长而定。再大会使o光在一边透过，e光在另一边全反射，使偏振不纯。在紫外线区工作，要将加拿大树胶换以甘油或蓖麻油。尼科耳棱镜的缺点是,由于两端是斜面,入射光与透射光不在一条直线上。当转动棱镜时，透射光线随着转动而移动,接收处的位置要随着调动,很不方便。
格兰－汤普森棱镜 将方解石或石英磨成光轴平行棱边的直角三棱镜两块，再用加拿大树胶粘合如图5。两棱镜中也可夹一空气薄层。光从端面垂直入射，o光在胶面上全反射，而e光能透过。由于光垂直入射端面，反射较小，透射光强。并且转动棱镜，出射像可保持没有横向移动。
阿伦氏棱镜 将方解石磨成三块三棱镜，然后粘合在一起，如图6所示，通光面积,比格兰－汤普森棱镜大。空间的发散角约26°。有些高级的偏光显微镜的上、下偏光镜，常用这种棱镜。
双像棱镜 同时产生o、e两种偏振光。但它们的分离的角度比天然方解石棱体的o、e光较大。两光可以同时用，亦可分开用。
通过双色性（又名二向色性）晶体 某些双折射晶体对二种互相垂直的偏振光具有不同的吸收。例如电气石吸收o光比吸收e光大得多。白光经过 1毫米厚的电气石晶片，几乎全部o光被吸收而e光只略微被吸收。透过的偏振光略带黄绿色，足见吸收对波长还有依赖关系。
偏振片 W.B.赫勒帕思在1852年发现碘化硫酸金鸡纳（奎宁）针状结晶有双色性吸收。厚约 0.1毫米的晶体已能完全吸收o光。但晶粒微小,当时无法用以产生偏振光。直至1934年才有人将碘化硫金鸡纳浮悬在胶体中，当胶体拉成薄膜时这些微小晶体随着拉伸方向排列整齐，起了一大片双色性晶体的作用。等薄膜干后，把它夹在二块平面玻璃片之间，制成大面积获得偏振光的器件。也有用聚乙烯醇薄膜浸透了碘制成。这类薄膜片，商品名Polaroid，称偏振片。现在由于塑料工业的发展，已有很多种变种偏振片。质量好的，可通过入射光中一个偏振光的80％,而通过另一个偏振光小于1％。两个偏振片相互垂直,通过全部入射光的0.01％,还不能全黑。一般产品，还达不到这指标。所以精密仪器中，还是采用上述棱镜。虽然偏振片有偏振不纯及光较弱的缺点，但它几乎具有近乎180°的孔径。又不像自然晶体受大小的限制，几乎可以做得直径大至数十厘米的尺寸。而且产品成本低廉，可大量生产。所以在很多实际应用中，小如观看立体电影的偏光眼镜，较简单的偏光显微镜的上下偏光镜，摄影用的消反光的附加镜头，大至光弹仪的起偏与检偏镜，都用这种薄膜偏振片。
线栅起偏器 在1960年有人在每毫米约2160条的透明光栅上镀涂金属铝膜，形成透明及反射的线栅。类似偏振片的作用，当自然光通过线栅后，和铝线条平行的偏振被吸收而获得偏振垂直铝线条的平面偏振光。其原理是自然光中平行铝线的电振动，易使在铝线中产生感应电流，等同于光被线栅吸收，而垂直铝线的电场不易被吸收，得以通过。这思想是从微波引来的，所以有利于制作红外光的起偏器。
马吕斯定律 ┶.-L.马吕斯在1808年发现:任何产生单一偏振光的器件，它们的偏振光的透过平面互相平行的透过光强最大,为I0。互相成α角,透过光强I=I0cos2α。这就是马吕斯定律。这是透过第一块偏光镜的电矢量的振幅，分解在第二块透过平面的自然结果。设透过第一块的电矢量振幅为E0，则透过第二块的为E＝E0cosα。将此式二次方，即为光强。
通过各向同性分子的散射 自然光被微粒(分子,原子)所散射，如微粒是各向同性的,则在原始光垂直的任何方向上，散射光是平面偏振的，如微粒是各向异性的，则散射光是部分偏振光。设图7中自然光沿x方向射向微粒O，由于微粒是各向同性的，微粒的感生偶极矩和入射光的电矢量是一致的。这偶极矩作强迫振动，辐射次波，就是散射光，在图7中可以看出，散射光在垂直原始光的方向上，是平面偏振光，而在其他方向上是部分偏振光。
光入射到各向异性微粒上，由于被感应的偶极矩与入射光的电矢量不是矢量关系而是张量关系，感生偶极矩与入射光电矢量方向不一致，所以发出的次波，在与原始光垂直的方向上不一定是平面偏振光，而一般是偏振程度不高或部分偏振光。
晴朗的天空，在垂直太阳光方向用偏振片观察天空，可以发现天空光是部分偏振光，偏振片在一个取向光亮度大，在与之垂直取向亮度小。这是由于散射光进行多次散射，另一方面由于大气中有各向异性小微粒。
在人为安排的各向同性气体的散射中，可在横向得到偏振光。这也证明了,是光的电矢量而不是磁矢量,起了光的散射作用。
利用光的散射来产生需要的偏振光没有实际意义。但反过来，利用散射光的偏振程度可以估计散射微粒的各向异性程度。
说明：补充资料仅用于学习参考，请勿用于其它任何用途。
参考词条