简介:利用CloudSat卫星资料,分析了2006-2008年中国地区夏季月半均云粒子有效半径的垂直和区域变化特征。结果显示,水云粒子有效半径在对流层低层达到最大,并随高度增加而减小。30°N纬度带的水云相对以南及以北纬度带的粒子有效半径偏大。6月水云粒子有效半径较大,应与梅雨季节有密切联系。对于中国北部和中部,水云粒子有效半径在西部较东部偏大,而在南部地区,东西部差异不明显。不同纬度带上的冰云粒子有效半径相类似,在冰云下边界最大,随高度增加而减小。水云和冰云的云粒子尺度的年际变化不明显。对上述特征的成因分析表明,高原地形以及东亚夏季风对月平均云粒子有效半径具有明显影响。所揭示的云粒子有效半径特征为天气和气候模式改进、人工影响天气及云-辐射-气候相互作用等研究提供了重要的基础信息。
简介:利用2007年1月—2010年12月的CloudSat-CALIPSO卫星资料,对中国东部及其周边海域(20°—35°N,103°—137°E)夏季(7—8月)深对流云的云水路径、云水含量、粒子有效半径以及粒子数浓度等微物理变量进行了统计分析,并研究了上述微物理变量的概率密度分布以及垂直变化。结果表明:中国东部夏季深对流云液态水路径可以达到1000g/m^2,海上液态水路径逐渐减小到600g/m^2左右,在海洋上深对流云的冰水路径约为1600g/m^2,而在中国东部冰水路径大约为1200g/m^2;夏季深对流云的液态水含量在47—104mg/cm^3范围内分布概率最大,分布高度在5km左右达到极大值,冰水含量的分布概率单调递减,在7—11km高度的值大于200mg/cm^3;液态水粒子的有效半径在8—13μm的分布概率最大,其有效半径随着高度的增大而逐渐增大,冰粒子有效半径在108μm处分布概率达到最大,最大值出现在5.8km高度处且值为108μm;液态水粒子数浓度在55—65个/cm^3范围内分布概率最大,数浓度极大值出现的高度最大值为4.6km,冰粒子数浓度小于297个/L,在5km高度以上随着高度增加而逐渐增大,到12.3km高度处达到最大。
简介:基于多普勒天气雷达和OTTParsivel激光雨滴谱仪资料对山西汾阳地区2次降水进行分析,对比对流云和层状云降水的雨滴谱特征。结果表明:层状云降水雨滴平均数浓度和雨强分别为286.20个·m~(-3)和1.33mm·h~(-1),对流云降水雨滴平均数浓度和雨强分别为516.13个·m~(-3)和10.17mm·h~(-1);对流云降水雨强主要由降水粒子数浓度决定,直径为1—2mm的粒子对2种云系雨强贡献最大;2种云系不同雨强下雨滴谱分布和雨滴平均谱分布均呈单峰型,对流云降水雨滴平均谱宽大于层状云降水雨滴平均谱宽,Gamma分布对2种云系降水平均谱拟合均存在一定偏差;通过雨滴谱计算的雷达反射率因子估算降水会造成对降水的低估。
简介:利用中国科学院大气物理研究所发展的完全弹性三维积云模式,对相似天气背景下黄河上游及渭北地区的强对流云的宏微观特征进行了数值模拟对比研究,并与相应的雷达回波及地面观测资料做了比较分析.模拟结果表明,模式对黄河上游玛曲和渭北地区旬邑的强对流云结构和降水均有很好的模拟能力.与旬邑相比,玛曲零度层低,云底温度低、比湿小,为冷云过程.云中雨水含水量极低,冰晶出现早,维持时间长.云中上升气流弱,对流云发展浅薄.地面降雨量相对较小,固态降水所占比例大,霰为主.霰胚对冰晶的碰并增长是地面软雹的主要来源.旬邑冰雹主要来源是霰,但冻滴也占了一定比例.霰融化是玛曲雨水的最重要来源.而冻滴融化对旬邑雨水的贡献最大.
简介:利用地表太阳总辐射和散射辐射对LongandAckerman(2000)的云检测算法进行了改进,提高了云判别的准确率。首先采用比值概率密度峰值法,初步选出晴天时刻。然后根据晴天时刻的地表太阳总辐射和太阳天顶角余弦值,拟合得到该日晴天总辐射近似表达式。在此基础上,计算各时刻实际观测值与用该拟合式估计的总辐射的比值,并再次利用比值概率密度峰值法,判断该时刻的天空状况。最后利用全天空成像仪观测资料和站点天气记录结果检验算法,结果表明,在天顶角小于75°条件下,本算法判断准确率平均达90.9%。改进的云检测算法减少了因水汽柱总量、气溶胶浓度和系统测量偏差的日变化及天顶角变化造成的误差。应用该检测算法,得到了香河和太湖两地云El发生频率并分析了云地表辐射强迫季节变化特征。两地云出现频率和云地表短波辐射强迫均夏季最大,春秋次之,冬季最小,太湖站云出现频率的季节变化幅度不及香河。香河云地表短波辐射强迫年平均为-39.5W·m-2,春夏秋冬季节平均分别为-25.9W·m-2、-70.9W·m、-51.1W·m-2、-10.8W·m-2。太湖云地表短波辐射强迫年平均为-66.2W·m-2,春夏秋冬季节平均分别为-84.6W·m-2、-89.1W·m-2、-50.2W·m-2、-44.1W·m-2。
简介:利用WRF模式的5种云微物理方案对华西地区一次秋雨过程(2011年9月13—20日)进行了模拟,分析不同云微物理方案对华西秋雨的模拟能力,并对降水模拟差异的可能原因进行分析。结果表明:WRF模式的5种云微物理方案对华西秋雨均具有一定的模拟能力,可模拟出华西秋雨的夜雨特征,但Kessler方案模拟的降水落区偏小且降水强度偏弱,而Lin方案模拟的降水强度则偏强;相对来说,Ferrier和WSM3方案对华西秋雨主要降水过程的模拟效果较好。对比WRF模式5种不同云微物理方案对华西秋雨过程的模拟可知,各方案模拟的区域降水强度与WRF模式模拟的上升运动的强弱存在较好的一致性。
简介:文章利用2012年9月2日影响内蒙古通辽市的一次锋面降水过程的机载大气粒子测量系统(PMS)的资料,结合飞机宏观记录、天气形势、雷达回波和卫星云图等资料,对云层的物理特征进行了初步分析:锋面降水云系中的PIP粒子浓度变化随高度变化成正相关,5200m高度达到最大。底部的云体降水粒子浓度随时间减小,说明底部的云层正在消散。航线飞行过程中探测到降水粒子浓度在16:35之后变大,说明云体在下层有发展的趋势。云中CAS粒子总浓度整体相差不大,浓度在100~600个·cm-3之间,峰值浓度在4200m高度处,达到800~900个·cm-3。SPP-200粒子总浓度呈现双峰结构,分别在5200m和3450m高度层。