对一次西风槽云系结构和微物理特征的研究
受西风槽和地面冷锋的影响2009年4月30日-5月1日河北北部地区普降小到中雨.为深入了解该云系降水条件,本文利用雷达、加密探空、地面雨量站和飞机等联合探测资料,结合中尺度WRF模式,对其结构发展过程和降水机制做了详细分析.观测表明,该云系的发展到消散经历了初期的卷云到成熟期的卷云、高层云和层积云并存又到末期的高层云和层积云的过程.由锋线过境后的飞机探测可知,降水末期4.8km以上云粒子浓度不足5L-1,表明云体上部粒子生成很弱,趋于消散;云体中部4.2km和3.6km处是冰相粒子的主要增长高度,粒子以辐枝状为主,且可见到明显的聚并过程.而探测过程中3.6km处冰相粒子浓度由前期的102L-1减少为后期的101L-1,含水量由0.05gm-3减少到仅为0.001gm-3,由此可看出降水末期云体底部的消散速度也较快.利用WRF进行的数值模拟表明,雪和雨水分别是冷暖层主要的降水粒子,其中雪的含量与降水强度密切相关,而雪的增长程度受上升气流强度、过冷水顶高及过冷水含量多少的影响.由对降水粒子增长机制的研究可知,冰雪晶在冰晶层的凝华增长较重要,在5-8km以上占雪的总质量增长的50-80％,使得冰晶层对降水质量的贡献达10-20％,而雪在冰水混合层的结凇增长则促进了地面降水的形成.由于暖层较薄,重力碰并对雨滴质量增长的贡献较小.通过对比不同站点的降水分析知,各阶段均以冷云降水为主,对降水的总贡献为65-80％,造成冰水混合层贡献差异的主要原因是雪的结凇增长程度,进而与过冷水的含量和过冷水顶高相关.
西风槽 云系结构 增长机制 降水条件 微物理特征
侯团结 雷恒池 胡朝霞
中国科学院大气物理研究所,北京,100029
国内会议
北京
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2010-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）