Сечение обратного рассеяния несферическими частицами дождя

Abstract

В настоящей работе рассмотрены результаты исследования обратного рассеяния от эллипсоидальных капель и капель Пруппахера-Питтера, которые наиболее широко используются при описании несферических частиц. При этом в качестве метода расчета используется приближение дипольного рассеяния, а также строгий метод моментов. Сравнительные вычисления проведены для горизонтальной и вертикальной поляризаций падающего поля в диапазонах длин волн λ = 0,8; 3,2; 5,5 и 10 см, которые позволили получить значения погрешности вычисления эффективной площади рассеяния капель при использовании приближенных методов. Кроме того предложена полиномиальная аппроксимация результатов строгих вычислений и найдены коэффициенты разложения, что позволяет использовать полученные данные при расчете характеристик рассеяния в случае полидисперсной среды.

Нами розглянуто результати дослідження зворотного розсіювання від еліпсоїдальних крапель і крапель Пруппахера-Піттера, які найбільш широко використовуються при описі несферичних частинок. При цьому як метод розрахунку використовується наближення дипольного розсіювання та строгий метод моментів. Порівняльні розрахунки проведено для горизонтальної та вертикальної поляризацій падучого поля у діапазонах довжин хвиль λ = 0,8; 3,2; 5,5 і 10 см, які дозволили отримати значення похибки обчислення ефективної площі розсіювання крапель при використанні наближених методів. Крім цього запропоновано поліноміальну апроксимацію результатів строгих обчислень і знайдено коефіцієнти розкладання, що дозволило використовувати отримані дані при обчисленні характеристик розсіювання у випадку полідисперсного середовища.

In this paper, the research results of backscattering are considered from ellipsoidal drops and Pruppacher-Pitter drops that are most widely used at description of nonspherical particles. In the process as a method of calculation we use the dipole scattering approximation and rigorous method of moments. Comparative calculations were made for horizontal and vertical polarization of the incident field at wavelengths λ = 0.8, 3.2, 5.5 and 10 cm, which gave values of the calculation error of the effective radar cross section of drops using approximate methods. Also polynomial approximation of rigorous calculations results is proposed and the expansion coefficients are found, which allows to use the given data for calculation of the scattering characteristics in the case of polydisperse medium.