椭球雨滴和冰雹在5cm波段的散射偏振性质

Stokes散射矩阵是描述电磁波偏振性质的一种有用的方法。本文介绍了用扩展边界条件法计算的5cm微波波段椭球雨滴和冰雹的Stokes散射矩阵的结果。当降水粒子具有对称轴沿铅直方向的优势取向时,对于天线仰角不为零度的一般情况,在散射平面OXZ内矩阵只有四个独立元素(6个不为零),但在OYZ平面内可以有16个不为零的元素。计算结果表明,对于等效直径小于0.2cm的水滴,无论是侧向还是后向,其散射特征都与球形的很相近。对于冰椭球,这一性质可以维持到更大的粒子(例如0.5cm)。随着粒子尺度的变大和椭率的加大,散射波的偏振性质变得明显,天线仰角的影响也表现出来,而且冰椭球与水椭球的偏振性质的差别也更加明显,特别是σ_3和σ_4这两个散射矩阵元素。