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基于机载Ka波段云雷达和粒子测量系统同步观测的积层混合云对流泡特征

The Properties of Convective Generating Cells Embedded in the Stratiform Cloud on Basis of Airborne Ka-Band Precipitation Cloud Radar and Droplet Measurement Technologies

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利用机载Ka波段云雷达(Airborne Ka-Band Precipitation Cloud Radar,KPR)和粒子测量系统(Droplet Measurement Technologies,DMT),分析了2018年4月22日黄淮气旋背景系统下积层混合云中对流泡的动力和微物理特征.首先,对Ka波段云雷达观测的山东地区春季36个对流泡样本按照回波强度、水平尺度、回波顶高三个参量进行统计,结果表明平均回波强度为20~30 dBZ的对流泡占69%.对流泡水平尺度为15~30 km,占61%.对流泡最大回波顶高集中在6~8 km,比周边层云高2~4 km.之后,对4月22日积层混合云中的对流泡个例微物理参数进行统计,结果表明对流泡内部以上升气流为主,最大上升气流速度达到1.35 m s−1,平均上升气流速度为0.22 m s−1;对流泡内过冷水含量比较高,最大含水量为0.34 g m−3,平均含水量为0.15 g m−3.对流泡内冰晶数浓度是泡外的5.5倍,平均直径是泡外的1.7倍.结合云粒子图像探头,发现对流泡前沿和尾部冰粒子以柱状和辐枝状为主,而对流泡核心区域冰粒子以聚合体形式存在.冰粒子通过凇附过程和碰并过程增长,过冷水含量不足时冰粒子的凇附增长形成柱状粒子,含量充足时可迅速凇附成霰粒子.对流泡内降水形成的微物理机制不完全相同,主要依赖过冷水含量.当云中有充足的过冷水分布时,高层冰晶通过凇附增长形成霰粒子,通过融化层后形成降水;当云中缺少过冷水时,降水的形成主要通过水汽凝华过程形成冰雪晶,然后雪晶通过聚合过程实现增长.

张佃国、王烁、郭学良、王洪、樊明月

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山东省人民政府人工影响天气办公室,济南 250031

中国科学院大气物理研究所,北京 100029

对流泡 Ka波段云雷达(KPR) 粒子测量系统(DMT) 降水机制

山东省气象局面上项目山东省气象局面上项目山东省气象局青年基金

2016sdqxm092019sdqxm112019SDQN09

2020

大气科学
中国科学院大气物理研究所

大气科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.11
ISSN:1006-9895
年,卷(期):2020.44(5)
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