层积云与积云中的微物理特征及其影响因子

作     者：张屹 陆春松 张胜龙 朱磊 高思楠 ZHANG Yi;LU Chunsong;ZHANG Shenglong;ZHU Lei;GAO Sinan

作者机构：南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 

出 版 物：《暴雨灾害》 (Torrential Rain and Disasters)

年 卷 期：2021年第40卷第3期

页      面：297-305页

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFA0604001) 江苏省自然科学基金杰出青年基金项目(BK20160041) 国家自然科学基金项目(41822504,41975181,91537108) 青蓝工程项目(R2018Q05) 江苏省六大人才高峰项目(2015-JY-011) 江苏省大学生创新创业训练计划项目(201910300042Z) 

主　　题：层积云 积云 微物理 飞机观测 

摘      要：美国大气辐射观测项目组进行的浅薄低云的光学辐射观测项目(RACORO)对出现在美国南部大平原的低云开展了为期五个月的观测,得到了大量层积云和积云中的数据。为了探究在层积云和积云中的微物理特征,采用伽马分布、对数正态分布、威布尔分布对微物理量的概率密度分布进行拟合,分析对比层积云和积云中微物理量的特征,并探讨两种云云滴谱离散度的影响因子。结果表明,以上三种概率分布函数对层积云和积云中的微物理量的概率密度分布拟合效果很好,绝大部分总体拟合度达到了0.80以上。综合看来,伽马分布对层积云内的微物理量拟合效果最好,对数正态分布对积云内的微物理量拟合效果最好。对比层积云与积云中微物理量的分布差异得到,在积云中云滴数浓度更高,而云滴的平均半径更小;积云含水量、标准差和离散度与层积云相当。在云滴谱离散度的影响因子方面,层积云和积云中离散度与云滴数浓度、垂直速度呈负相关关系,这是因为垂直速度越大,过饱和度越大,云滴浓度越大,离散度越小;垂直速度减小往往对应着夹卷增强和云滴蒸发,从而导致云滴浓度减小和离散度增大。