河北冬季一次冷锋降雪云系微物理演变特征综合观测分析研究

利用河北省中南部地区皇寺国家观测站布设的毫米波云雷达、微雨雷达结合飞机等联合观测数据,对2019年2月14日河北中南部地区一次冷锋降雪云系微物理演变特征进行分析,探讨雷达回波与冰雪晶粒子微结构的关系,以便更好地认识该地区自然降雪的宏微观结构特征。研究结果表明:降雪初生阶段表现为双层云结构,中云云顶高约4100 m,云底高约3600 m,低云云顶高约3100 m,云底高约200 m,中间存在一干层,3000 m以下高度粒子增长以凇附过程为主。降雪发展阶段上下两层云相接,雷达回波强度较强的时段地面降水量也较大,该时段降雪过程主要以凝华-聚并增长为主。降雪后期回波强度最大值减小,云顶高降低,3000 m以下高度范围内回波强度、多普勒速度、谱宽随高度降低呈增大趋势;飞机观测结果显示,降雪消散阶段逆温层底部由于水云云层较薄,催化潜力较小,冰雪晶粒子主要位于云的中上部,随着高度降低,冰雪晶粒子在下落过程中增大,与雷达观测结果一致,毫米波云雷达和微雨雷达反射率因子随高度变化与降水粒子有效粒径之间相关系数分别为0.89和0.83,雷达反射率因子主要受冰雪晶等大尺度粒子主导。

一次基于飞机探测的降雪云系微物理特征研究

利用一架搭载云和降水粒子探头的国王350飞机对2020年1月5日邢台皇寺上空降雪云系的微物理特征进行探测和分析。结果表明:飞机探测时段处于系统发展初期阶段,同一位置垂直上升阶段和垂直下降阶段云微物理特征差距较大;云体结构不均匀,表现为云粒子在垂直高度上呈多层分布,中间有夹层。4300~3100 m高度层的过冷水含量最丰富,峰值达0.3 g/m^(3),对应温度约-9℃。过冷水丰富区出现在逆温层上方,该层最适合开展碘化银增雪作业。