基于MSCART的水云雷达多次散射退偏信号数值模拟研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

水云作为大气中重要的降水云系之一，对全球水循环和能量平衡起着至关重要的作用。

水云的微物理特性，例如云滴有效半径、液态水含量和云滴谱分布等，是影响降水形成和辐射传输的关键因素。

因此，准确地观测和反演水云的微物理特性对于提高天气预报精度、气候变化研究以及人工影响天气等方面具有重要意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

对水云雷达多次散射的研究，国内外学者已开展了大量的研究工作，并取得了显著进展。

1. 国内研究现状

国内学者在水云雷达多次散射研究方面取得了一定的进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

主要内容：
1.基于mscart模型，模拟不同水云参数（如云滴有效半径、液态水含量、云层厚度等）条件下，水云雷达的多次散射退偏信号，分析水云参数对雷达退偏比的影响规律。

2.通过对比分析单次散射和多次散射条件下的雷达退偏比差异，量化多次散射效应对雷达退偏比的影响程度，并探讨其影响机制。

3.研究不同雷达入射角对水云雷达多次散射退偏信号的影响，分析入射角与多次散射效应之间的关系。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟和数据分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.模型配置与验证:首先，需要对mscart模型进行配置，包括设置雷达参数（如频率、极化方式、入射角等）、水云参数（如云滴有效半径、液态水含量、云层厚度等）以及大气背景参数（如温度、气压、湿度等）。

利用已有的实测数据或理论模型对mscart模型进行验证，确保模型的可靠性。

2.水云雷达多次散射退偏信号模拟:利用配置好的mscart模型，模拟不同水云参数条件下，水云雷达的多次散射退偏信号。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.基于mscart模型，系统研究水云雷达多次散射退偏信号的特征。

mscart模型作为一种先进的蒙特卡洛辐射传输模型，能够精确地模拟水云中的多次散射效应，为研究水云雷达多次散射退偏信号提供了有效工具。

2.结合模拟结果和实测数据，发展水云雷达多次散射信号校正方法，提高水云雷达探测的精度。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘黎平, 刘奇, 肖辉. 星载雷达云雨探测研究进展[j]. 大气科学, 2019, 43(1): 177-199.

2. 冯汉中, 葛正谟, 刘黎平, 等. 降水物理与降水雷达定量估计[j]. 气象学报, 2020, 78(4): 517-536.

3. 蔡兆鑫, 刘黎平, 黄浩, 等. 机载 w 波段雷达三维探测降水云微物理特征[j]. 大气科学, 2021, 45(6): 1349-1366.