强激光与粒子束

作者：王金虎, 孙孟奇, 严逸帆, 武宸宇,

关键词：非球形冰晶粒子, 双偏振散射, 离散偶极子近似, 毫米波, 差分反射率因子,

传统Mie散射理论基于球形粒子假设，难以精准描述大气非球形冰晶的散射行为，现有研究多局限于94 GHz单频率，缺乏毫米波/亚毫米波宽频段双偏振参数量化，制约偏振雷达气象探测精度。探究六角棱柱、六角平板等六种典型非球形冰晶在35、94、140、220 GHz的双偏振散射特性，量化差分反射率因子（ZDR）、线性退极化比（LDR）对粒子形状与取向的响应。采用离散偶极子近似法（DDA）、时域有限差分法（FDTD），结合XFDTD、HFSS验证。结果显示：除聚合体外，DDA计算后向散射截面与商用软件误差≤1.5 dB；小粒子（等效半径<100 μm）反射率对波长不敏感，大粒子呈形状相关共振且共振位置随波长右移；六角平板ZDR变化最广（9 dB至–9 dB），轴对称粒子LDR集中于–40 dB至–50 dB。双偏振参数可降低对粒子尺寸的依赖，提升宽频段冰晶识别精度，为毫米波/亚毫米波偏振雷达云微物理探测提供理论支撑。

来源：2026年第2期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

查看强激光与粒子束杂志2026年第2期