利用機(jī)載Ka波段云雷達(dá)（an airborne Ka-band Precipitation cloud Radar,KPR）與DMT（Droplet Measurement Technologies）粒子測(cè)量系統(tǒng)對(duì)山東一次積層混合云進(jìn)行同步穿云觀測(cè)。對(duì)獲取的KPR資料進(jìn)行飛行軌跡誤差訂正和數(shù)據(jù)插值處理,與DMT粒子測(cè)量系統(tǒng)計(jì)算的云中的液態(tài)含水量進(jìn)行相關(guān)性研究。從試驗(yàn)飛行云層中選取了兩段云區(qū),共劃分成9個(gè)時(shí)段（累計(jì)飛行18min）展開討論,其中有3個(gè)時(shí)段相關(guān)性比較好,相關(guān)系數(shù)超過0.7,并且利用相關(guān)系數(shù)最大的時(shí)段擬合出KPR反射率與云中液態(tài)含水量之間的關(guān)系式。針對(duì)每個(gè)時(shí)段的粒子特征參數(shù)、云滴譜型、冰晶譜型及典型粒子圖像展開詳細(xì)分析,結(jié)果表明,較強(qiáng)相關(guān)性時(shí)段內(nèi),大云滴濃度要高于小云滴,且觀測(cè)粒子多為小于100μm的小粒子;較弱相關(guān)性時(shí)段,CIP（Cloud Imaging Probe）探頭觀測(cè)到的粒子多為針狀或板狀冰晶,尺度為毫米量級(jí)。 

【文章來源】：海洋氣象學(xué)報(bào). 2020,40(02)

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

各時(shí)段冰晶譜型分布(單位:L-1·μm-1;a．時(shí)段a—e,b．時(shí)段f—i)

在強(qiáng)相關(guān)的b、e、h時(shí)段內(nèi)(圖9b、e、h)，點(diǎn)狀小冰粒占比大，此外也有少量圓形冰粒子，可見這類粒子對(duì)相關(guān)性影響較小，雖然時(shí)段e內(nèi)(圖9e)出現(xiàn)了相互粘連的針狀冰晶，但是時(shí)刻集中在10:14:30之后，在該時(shí)段前期仍以小冰粒為主。弱相關(guān)時(shí)段d、f、g內(nèi)(圖9d、f、g)，冰晶尺度超過毫米量級(jí)，這種粒子邊生長(zhǎng)邊下落，其后向散射能力會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平均直徑為十幾微米以內(nèi)的云滴[18-19]。表3中時(shí)段g出現(xiàn)了負(fù)相關(guān)的情況，主要是時(shí)段g所在的溫度區(qū)間稍稍超過了0℃，板狀冰晶粒子表面融化更易發(fā)生相互碰并，增長(zhǎng)為尺度很大的聚合物(圖9g中有較多碰并的冰晶圖像)，而且冰晶外包的水膜也會(huì)使冰晶后向散射能力增大，因此KPR反射率與云滴決定的液態(tài)含水量之間的相關(guān)性將會(huì)急劇下降。4 結(jié)論與展望

為了研究KPR反射率與液態(tài)含水量之間的相關(guān)性，文中選取2018年4月22日穿云觀測(cè)的兩段(約為108 km范圍內(nèi))數(shù)據(jù)(圖3)進(jìn)行分析。圖3中黑色曲線為飛機(jī)實(shí)際飛行軌跡，共選取了兩片不同的積層混合云進(jìn)行探測(cè)分析，圖3a選取時(shí)間段為10:05—10:15，圖3b選取時(shí)間段為10:21—10:29，兩時(shí)段共計(jì)18 min，飛機(jī)飛行高度在4.3～4.4 km之間浮動(dòng)。圖3a選取時(shí)段內(nèi)的KPR反射率平均值為2.9 d BZ，最大反射率為23.46 dBZ;圖3b選取時(shí)段內(nèi)平均值為-6.6 d BZ，最大反射率為12.18 dBZ。兩時(shí)段的云發(fā)展強(qiáng)度不同，圖3a時(shí)段內(nèi)的云頂高度超過6 km，發(fā)展更為旺盛。液態(tài)含水量是利用CDP探頭探測(cè)的各檔粒子數(shù)濃度以及各檔平均直徑計(jì)算得到，計(jì)算方法如下所示:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國(guó)雙偏振天氣雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 蘇添記,葛俊祥,章火寶.  海洋氣象學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]W波段和Ka波段云雷達(dá)探測(cè)回波對(duì)比分析[J]. 吳舉秀,魏鳴,蘇濤,王學(xué)榮,李勇,范亞駒.  海洋氣象學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]利用毫米波測(cè)云雷達(dá)反演層狀云中過冷水[J]. 吳舉秀,魏鳴,王以琳.  干旱氣象. 2015(02)
[4]河北省降水性層狀云宏微觀物理特征[J]. 鄧育鵬,董曉波,呂鋒,胡向峰.  氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]云雷達(dá)反演層狀云微物理參數(shù)及其與飛機(jī)觀測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比[J]. 劉黎平,宗蓉,齊彥斌,劉健.  中國(guó)工程科學(xué). 2012(09)



本文編號(hào)：3295797