[发明专利]一种云高测量方法、云量测量方法及系统

权利要求书

1.一种测量云高度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用激光雷达设备对天空进行探测，以激光器为光源向大气发射激光脉冲，接收大气的后向散射信号，对一个探测周期内的信号廓线进行分析和云层识别，根据在边界层向自由大气的过渡区域存在气溶胶消光梯度的明显变化，计算远端不同高度条件的云或气溶胶的消光系数，当消光系数的随单位高度的变化值大于第一阈值时判断为大气边界层高度，从而得到各层云的云底高度以及穿透厚度。

2.根据权利要求1所述的测量云高度的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在因降水、浓雾或低云边界不清晰导致天空模糊时，计算垂直能见度：根据对消光系数的高度积分达到第二阈值时对应的高度为垂直能见度。

3.根据权利要求2所述的测量云高度的方法，其特征在于，远端z_m高度上的大气消光系数采用下式计算得到：

其中，σ(z)是z高度上大气的消光系数，σ(z_m)是z_m高度上大气的消光系数；k_a是常数；X(z)＝P(z)*z²，z'是另一个高度。

4.根据权利要求3所述的测量云高度的方法，其特征在于，在大气气溶胶浓度较大，大气分子的消光作用相对较小时，如下假设成立：

k_a,k_b都是取常数1；β(z)是z高度上大气的体后向散射系数。

5.一种云量测量方法，其特征在于，采用如权利要求1至4中任一项所述的测量云高度的方法计算得到各层云的云底高度，通过对一段时间内经过监测点的激光雷达设备的观测区域的云层进行时间加权积分，则得到监测点上空在该时间段内的天空云量的近似估计。

6.根据权利要求5所述的云量测量方法，其特征在于，通过对一段时间内经过监测点的激光雷达设备的观测区域的云层进行时间加权积分，包括按低、中、高的三种类型对界限高度进行分类的云量统计，得到监测点上空在该时间段内的三种类型的天空云量的近似估计。

7.根据权利要求5所述的云量测量方法，其特征在于，所述一段时间内为至少30个测量周期。

8.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一所述方法的步骤。