宁夏中部夏季层状云特征参数与降水相关性研究

以宁夏中部2016年、2017年夏季8次层状云降水过程为例,基于FY-2G卫星反演的云特征参数和6个国家气象站的降水观测资料,根据云特征参数和降水强度分级方法,统计并分析层状云的结构特征参数与降水的相关性.结果表明,在降水背景下,平均云顶高度为4.0~5.3 km、云顶温度为-19.0~-12.0℃、过冷层厚度为2.0~2.8 km、云光学厚度为11.0~18.0、云粒子有效半径为8.2~11.8μm、云中液态水的质量含量为100~170 g/m^(2)、云黑体亮度温度为-18.0~-5.0℃;云特征参数的空间分布与累计降水量分布趋势相反,其分级自东南向西北递增;云顶高度、云顶温度、云光学厚度和云黑体亮度温度等对降水的响应较好;云特征参数在有降水情况下的频数分布较无降水情况下的更趋于向高等级集中;云特征参数分级较高的云系发生强降水的概率较大、发生弱降水的概率较小,云特征参数分级较低的云系发生强降水的概率较小、发生弱降水的概率较大.研究结果可为分析云降水的发展演变规律、识别人工影响天气的播云条件和效果等提供参考.

云特征参数与降水相关性的研究

利用FY2C卫星和探空反演得到的云结构特征参数,结合地面降水,研究了云顶高度、光学厚度、云粒子有效半径和云厚度等云结构参数与降水的关系,并分类研究了层状云和对流云在不同降水强度情况下,云参数的频数分布规律及其与降水的关系。结果表明:通常云厚大于5km、云底较低、云粒子有效半径较大时,地面易出现降水,若云顶高于10km、云光学厚度大于20且云中无夹层或夹层稀薄时,地面雨强多大于1mm/h;对于层状云降水,当云光学厚度大于17时,地面出现降水的概率较大,随光学厚度值增加,地面雨强呈增大趋势;对于对流云降水,云顶高度和光学厚度相关性较好,云光学厚度大于17且云顶高于7km时,地面出现降水的概率较大,当光学厚度大于20时,地面雨强明显增大;层状云和对流云的降水概率均随云顶高度和光学厚度的增加而增大,降水概率与云光学厚度的相关性更为密切,光学厚度小于10的云很难产生降水,而云光学厚度大于20时,层状云和对流云的降水概率都会显著增加;综合云体的高度、厚度和云光学厚度等云参量的组合特征,对分析判断地面降水落区和降水强度更加有效。

华北云特征参数与降水相关性的研究

利用河北省、河南省和山西省2013-2014年的每日10-15时逐时FY2E卫星反演得到的云结构特征参数和地面小时降水,统计分析了云顶高度、云顶温度、云光学厚度和云粒子有效半径等4类云结构特征参数与地面降水的关系。主要结论有:随着云光学厚度的增加,降水概率呈增加趋势。云光学厚度比其他云参数对降水更具有指示意义,当云光学厚度大于20时,降水概率显著增大。双参数、多参数组合下,对地面是否出现降水的判断和识别要优于单个云参数的判别结果。4类云参数中,云光学厚度与降水强度呈正相关关系,对降水强度的影响最为显著;云顶温度和云顶高度对降水强度的影响次之;云粒子有效半径与降水强度的关系不明显。地面降水时,当云光学厚度小于20或云光学厚度介于21-30、云顶温度大于-15℃时,出现小雨的概率最大;当云光学厚度介于21-30、云顶温度小于-15℃或云光学厚度大于30、云顶温度大于-30℃时,出现中雨的概率最大;当云光学厚度大于30、云顶温度小于-30℃时,出现大雨或暴雨的可能性最大。云光学厚度、云顶温度、云顶高度和云粒子有效半径等云结构特征参数组合使用,对判断降水概率和降水强度具有较好的指示作用。

祁连山云特征参数及人工增雨研究进展与展望

综述了祁连山区云特征参数及人工增雨方面的主要研究成果,内容涉及祁连山区空中水汽特征、云量分布、不同云系分布特征、云光学特征、云降水机制、降水分布、人工增雨有利天气系统、催化机制以及人工增雨综合效益,有助于全面、深入了解祁连山区云降水物理和人工增雨机制。进一步对祁连山区综合应用多种观测资料,结合云数值模式,深入研究地形云结构及降水机制、定量化的人工增雨作业科学指标、播云优化技术、地形与垂直气流相互作用对天气系统影响等方面存在的问题进行了展望。

湖南省云特征参数与降水相关性研究

综合利用FY2C卫星反演云参数和探空云分析方法,针对近几年湖南地区云的综合观测资料,统计分析不同云结构特征参数与降水的关系,进而探讨不同降水云系的云参数与雨强的对应关系,主要包括卫星反演云参数的频数分布特征及其与降水的关系、分析云厚度频数分布特征及其同降水的关系、云光学厚度与降水的相关性;对流云的云参数和降水的相关性分析,目的是为认识云降水发展演变规律,识别人工增雨播云条件和效果提供技术支撑。

基于云雷达、C波段连续波雷达和激光云高仪融合数据的华南夏季云参数统计分析

单独利用云雷达研究云参数,由于降水对毫米波雷达衰减影响,反演误差较大。利用毫米波雷达、C波段连续波雷达和激光云高仪的融合数据,可以减小降水对统计结果的影响,较准确地确定云边界。云相态分类方法将云分为冰云、水云和混合云,利用2016年5-8月的融合数据对广东龙门地区夏季云的云顶和云底高度、云厚、云量、云层数等特征的日变化进行初步统计分析,对不同类型云的宏观特征进行讨论。反演3种云的云内液态水含量,分析含水量的分布特征。研究结果表明:龙门地区云顶高度、云厚、云量、云层数和不同高度上云的发生频次有较明显的日变化特征。广东龙门地区夏季的云顶高度主要集中在4 km以下和8 km以上,5~6 km高度范围内云的发生频次较少。午后出现多层云的频率较高。混合云夏季出现的频率相对最低,水云发生频率相对稳定。冰云发生频率和夏季总云发生频率变化趋势大致相同。夏季水云的积分液态水含量(LWP)相对变化幅度较小,且总LWP和混合云LWP变化趋势基本保持一致,当LWP较高时,混合云为主要贡献。夏季混合云的平均LWP约是水云的2.5倍。

青海省东部地区云特征参量与降水相关性分析

利用青海省东部地区2018年7—9月、2019年4—9月、2020年4—7月FY-2G卫星反演的云特征参量及地面小时降水数据,分析了云顶高度、云顶温度、云光学厚度和云粒子有效半径4种云特征参量对降水频率及降水强度的指示性。结果表明:(1)单云特征参量中,云光学厚度对降水频率指示性最强。中雨、大雨频率分别随云顶温度下降、云顶高度及云光学厚度增加呈明显增加趋势,而小雨频率随之呈减小趋势。(2)双云特征参量(云光学厚度和云顶温度)对降水频率指示性优于单云特征参量,降水频率随云光学厚度增加及云顶温度下降而增大。当云光学厚度为21~30且云顶温度大于0℃时,小雨频率最大。云光学厚度大于40且云顶温度为-45~-31℃时,中雨频率最大。云光学厚度大于40且云顶温度小于-45℃时,大雨频率最大。(3)三云特征参量(云顶温度、云光学厚度和云粒子有效半径)对降水频率指示性优于单云特征参量,但比双云特征参量降水频率指示性弱。