[发明专利]反演气溶胶微物理参数的方法、电子设备以及存储介质

权利要求书

1.一种反演气溶胶微物理参数的方法，其特征在于，包括：

在每一测试波长中，多次获取待测气溶胶中至少两个不同高度层的雷达信号；

获取待测气溶胶中包含的多个理想气溶胶模型；

在至少两个不同高度层中选中一高度层的雷达信号作为参考高度层的雷达信号，将其他高度层的雷达信号依次与参考高度层的雷达信号进行比值取对数运算后得到多个中间参数；

将每个所述理想气溶胶模型的数浓度比例系数和水溶性气溶胶的中心半径作为变量，将多个所述中间参数作为应变量建立反演函数；

对所述反演函数进行最小二乘法或牛顿迭代求解，以获取待测气溶胶中每一理想气溶胶模型的数浓度比例系数和水溶性气溶胶的中心半径；

根据待测气溶胶中每一理想气溶胶模型的数浓度比例系数和水溶性气溶胶的中心半径确定待测气溶胶的微物理参数；

所述获取待测气溶胶中包含的多个理想气溶胶模型的步骤包括：

确定待测气溶胶中的理想气溶胶模型种类以及水溶性气溶胶的中心半径；

预设每个理想气溶胶模型的数浓度比例系数及水溶性气溶胶的中心半径；

根据每个理想气溶胶模型的数浓度比例系数以及水溶性气溶胶的中心半径确定待测气溶胶的消光系数以及后向散射系数；

根据所述消光系数以及所述后向散射系数确定雷达信号。

2.根据权利要求1所述的反演气溶胶微物理参数的方法，其特征在于，所述参考高度层的高度值大于其他高度层的高度值；或，

每一高度层的高度值至参考高度层整数递增，直至当前高度层的高度值和参考高度层的高度值的差值等于1。

3.根据权利要求1所述的反演气溶胶微物理参数的方法，其特征在于，所述在至少两个不同高度层中选中一高度层的雷达信号作为参考高度层的雷达信号，将其他高度层的雷达信号依次与参考高度层的雷达信号进行比值取对数运算后得到多个中间参数的步骤包括：

将任一高度层的高度值为z的雷达信号记为；

其中，是高度z处的雷达信号值，对应波长信号订正系数，为对应波长气溶胶的消光系数，为对应波长气溶胶的后向散射系数，为对应波长大气分子的消光系数，为对应波长大气分子的后向散射系数，是重叠区订正因子；

在一中间参数的确定过程中，将除参考高度层之外的每一高度层记为、将参考高度层记为，两个高度层的雷达信号比值取对数后作为中间参数；

；

其中，为除参考高度层之外的任一高度层的雷达信号，为参考高度层的雷达信号。

4.根据权利要求1所述的反演气溶胶微物理参数的方法，其特征在于，所述将每个理想气溶胶模型的数浓度比例系数和水溶性气溶胶的中心半径作为变量，将多个中间参数作为应变量建立反演函数的步骤包括：

当理想气溶胶模型分别包括第一气溶胶模型、第二气溶胶模型以及水溶性气溶胶时，将第一气溶胶模型的数浓度比例系数记为，将第二气溶胶模型的数浓度比例系数记为，将水溶性气溶胶的中心半径记为；

则

其中，，、、为除参考高度层之外的任一高度层的高度、为参考高度层的高度，355代表气溶胶波长为0.355μm，为气溶胶波长为0.355μm、高度层高度分别为以及时的中间参数，为气溶胶波长为0.355μm、高度层高度分别为以及时的中间参数，为气溶胶波长为0.355μm、高度层高度分别为以及时的中间参数，532代表气溶胶波长为0.532μm，为气溶胶波长为0. 532μm、高度层高度分别为以及时的中间参数，为气溶胶波长为0. 532μm、高度层高度分别为以及时的中间参数，为气溶胶波长为0. 532μm、高度层高度分别为以及时的中间参数，1064代表气溶胶波长为1.064μm，为气溶胶波长为1.064μm、高度层高度分别为以及时的中间参数，为气溶胶波长为1.064μm、高度层高度分别为以及时的中间参数，为气溶胶波长为1.064μm、高度层高度分别为以及时的中间参数。

5.根据权利要求4所述的反演气溶胶微物理参数的方法，其特征在于，所述对所述反演函数进行最小二乘法或牛顿迭代求解，以获取待测气溶胶中每一理想气溶胶模型的数浓度比例系数和水溶性气溶胶的中心半径的步骤包括：

计算X处的雅克比矩阵K，维数为3(j-i)×3：

其中，表示函数相对于的导数。