球载云降水粒子探测器研究现状及进展

王鹏, 刘磊, 刘西川, 胡帅, 赵世军, 姬文明, 高太长

Research Status and Progress of Balloon-borne Cloud and Precipitation Particles Probe

Peng Wang, Lei Liu, Xichuan Liu, Shuai Hu, Shijun Zhao, Wenming Ji, Taichang Gao

表1 典型球载云降水粒子测量仪器

Table 1 The typical balloon-borne cloud and precipitation particles measurement instruments

测量方式 仪器名称 测量要素 主要指标 碰撞取样式 Snow Crystal Sondes [ 11] 粒子形状、粒子尺寸 粒径：大于20 μm；仪器尺寸：14 cm×7 cm×5.5 cm；仪器重量：1.5 kg 碰撞取样式 Cloud Particle Replicator [ 17] 粒子形状、粒子尺寸 粒径：大于7 μm；仪器尺寸：91 cm×17 cm×8 cm；仪器重量：2.2 kg 碰撞取样式 Cloud Particle Video Sonde [ 13] 粒子形状、粒子尺寸 粒径：7 μm~1 mm；粒径分辨率：5 μm；仪器尺寸：16 cm×16 cm×53 cm；仪器重量：3 kg 碰撞取样式 Hydrometeor Videosonde [ 18] 粒子形状、粒子尺寸 粒径：7 μm~2 mm；仪器尺寸：22.5 cm×15.2 cm×41 cm；仪器重量：1.3 kg 碰撞取样式 New Hydrometeor Videosonde [ 19] 粒子形状、粒子尺寸 粒径：7 μm~5 mm；仪器尺寸：28 cm×10.6 cm×50 cm；仪器重量：2.4 kg 碰撞取样式 Balloon-Borne Ice Particle Imaging [ 20] 粒子形状、粒子尺寸 粒径：7 μm~1 mm；粒径分辨率：4 μm；粒径测量不确定度：5%~17%；仪器重量：3 kg 直接成像式 Precipitation Particle Image Sensor/Videosonde [ 21] 粒子尺寸、粒子电荷 粒径：0.5 mm~2 cm；电荷量：±1~±400 pC；仪器重量：3 kg 直接成像式 New Videosonde [ 22] 粒子尺寸、粒子电荷 粒径：0.5 mm~2 cm；粒径测量不确定度：2.6%~13%；电荷量：±1~±400 pC；仪器重量：950 g 直接成像式 Particle Size, Image, and Velocity [ 23] 粒子尺寸、下落速度 粒径：0.1 mm~10 mm；粒径测量不确定度：7%；仪器重量：2.72 kg 直接成像式 Digital Holographic Imager [ 15] 粒子形状、粒子尺寸 粒径：大于5 μm 光学散射式 Cloud Particle Sensor [ 24] 粒子数，粒子尺寸，粒子相态 粒径：2~80 μm；粒子计数：1 000个/秒；仪器尺寸：11.5 cm×14 cm×12 cm；仪器重量：200 g 光学散射式 Universal Cloud and Aerosol Sounding System [ 25] 粒子数，粒子尺寸 粒径：0.4~17 μm或1~40 μm；粒子计数：10 000个/秒；仪器重量：280 g 光强衰减式 Low-cost Laser Disdrometer [ 26, 27] 粒子尺寸、下落速度 粒径：0.5~6 mm或0.06~24.5 mm；像素分辨率：0.125 mm；仪器重量：450 g 电荷测量式 Particle Charge Instrument [ 12] 粒子电荷、下落速度 电荷量：±10~±400 pC；电荷测量不确定度：15%；速度测量不确定度：10% 电荷测量式 Charge q and Size d[ 28] 粒子尺寸、粒子电荷 直径：0.8~8.0 mm；粒径测量不确定度：5%~25%；电荷量：±4~±400 pC；电荷测量不确定度：14.3%