Measurement of raindrop physical properties with particle imaging measurement technology

雨滴形状、 直径、 降落速度等是表征雨滴特性的重要物理量。为了获取雨滴物理特性参数， 基于粒子成像的瞬态测量可视化技术，研制了降雨环境下拍摄雨滴影像的光路系统和成像系统， 开发了雨滴影像的识别、 提取、 量测等软件系统，设计了一种基于面阵电荷耦合元件的自然降雨成像测量系统。钢珠洒落实验发现该技术观测误差小。外场观测实验发现本次降雨主要以中等粒子为主，雨滴直径和降落速度均值分别为 2. 00 mm 和 3. 52 m /s。雨滴降落速度可由雨滴直径的线性回归方程表达，且该方程的预测准确度和精度较高。可见， 该测量技术可以准确地获取雨滴物理特性参数，为降雨特征和土壤侵蚀研究开辟了新途径。