利用微雨雷达研究一次冷锋云系降水的垂直结构分布及演变特征

作     者：崔云扬 周毓荃 蔡淼 CUI Yunyang;ZHOU Yuquan;CAI Miao

作者机构：南京信息工程大学南京210044 中国气象科学研究院北京100081 中国气象局云雾物理环境重点实验室北京100081 

出 版 物：《大气科学》 (Chinese Journal of Atmospheric Sciences)

年 卷 期：2019年第43卷第3期

页      面：618-633页

核心收录：

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2016YFA06017 国家重点基础研究发展计划项目2013CB955802 

主　　题：微雨雷达 雨滴谱 垂直分布 微物理过程 

摘      要：本文利用河北邢台测站Ka波段微雨雷达(MRR)观测到的一次冷锋云系降水过程分析降水的垂直分布及演变特征。将MRR观测结果与天气雷达、地面雨滴谱仪、雨量计观测结果进行对比以检验MRR数据的可靠性。同时将MRR与雨滴谱仪和激光云高仪结合,研究了不同相对湿度阶段特征量、雨滴谱的平均垂直分布特征和降水特征量随时间、高度的演变特征。结果表明:MRR与雨量计及雨滴谱仪累计雨量结果较为接近,趋势一致。MRR 200 m雨强值与地面雨滴谱仪雨强值偏差最小,平均偏差为0.05 mm h-1,相关系数为0.93。相比雨滴谱仪,MRR观测到的小滴数浓度出现高估,大滴数浓度出现低估,中滴数浓度较为一致。降水在云内和云外受不同微物理过程影响,垂直变化特征不同。降水初期平均反射率和雨强在云底以下明显减小,小滴和中滴平均数浓度明显减小,蒸发作用影响较强。而在其余时间段在云内随高度降低平均反射率和雨强略有增加,小滴平均数浓度变化较小,中滴大滴平均数浓度增加,表明云内有云滴与雨滴间的碰并发生。而在云外低层,随高度降低平均有效直径明显增加,平均雨滴总数浓度明显减小,小滴平均数浓度显著减小,大滴平均数浓度显著增加,表明在云外低层雨滴间的碰并作用较强。