山西一次降雪云物理特征的飞机观测研究

通过飞机直接进入降雪云进行探测,并配合MICPAS(气象信息综合分析处理系统)、雷达和卫星等资料,对2011年11月29日山西一次降雪云宏、微观结构特征进行分析。研究发现:本次降雪过程的雷达回波以10~20 dBZ大片层状云回波为主,镶嵌了超过30 dBZ的块状强回波,雷达径向速度零线呈较强的“S”型弯曲,出现“牛眼”结构,从低层到高层有较强的风垂直切变。液态水含量主要位于3.2 km以下,最大值为0.0697 g m^(-3),N_(50)(粒子直径大于50μm的冰雪晶数浓度)、N_(200)(粒子直径大于200μm的冰雪晶数浓度)和冰水含量主要产生于层积混合降雪云的上部,极大值出现在-9.3℃附近,分别为188.4 L^(−1)、33.5 L^(-1)和0.121 g m^(-3)。-14.4℃~-19.7℃冰晶图像以针状、柱状和不规则状为主,以冰晶的凝华增长为主。-9.3℃附近冰雪晶图像以辐枝状、不规则状为主,辐枝状冰晶的聚并碰撞和折裂繁生可能是造成此处冰雪晶高浓度的主要原因。利用指数形式能较好地拟合冰雪晶谱分布,谱拟合参数可以用幂函数N_(os)=1.021λ^(1.684)表示(其中,N_(os)、λ分别表示截距和斜率,N_(os)越大表示小粒子数浓度越大,λ越大表示小粒子数浓度占总粒子数浓度比例越高),相关系数R^(2)为0.86。3.2 km以下存在三次逆温,逆温层的出现使云微物理特征量和拟合参数N_(os)减小,抑制了云内凇附增长和凝华增长,导致本次观测谱拟合参数N_(os)、λ随温度的变化规律与以往的观测不一致,逆温强度越大抑制作用越大。