一次積-層混合云系垂直結構和降水機制的飛機觀測資料分析與數值模擬

作者：劉香娥,高茜,何暉,馬新成,畢凱,趙德龍,周嵬

摘要：積-層混合云是影響北京地區的重要降水云系,運用飛機探測資料結合中尺度數值模式WRF,對2014年9月23日發生在北京地區的一次積-層混合云系的垂直結構和降水機制進行了探測資料分析和數值模擬研究。通過分析云系的雷達回波演變,發現云中的對流泡沒有出現爆發式增長,回波在垂直方向上增長不明顯,此次過程屬于積-層水平混合型云系降水。飛機探測資料分析顯示,上、下午探測云系的液態水含量都不高(最大低于1 g/m~3);在云系不同高度,飛機探測到的冰晶形狀主要有板狀、針柱狀、輻枝狀和不規則狀,由于云中過冷水含量相對較低,聚合冰晶的數量明顯多于凇附冰晶,冰晶的聚合是云中粒子增長的主要過程。對模擬云系垂直微物理結構和降水粒子的源、匯項分析得到:高層,由凝華產生的冰晶和雪晶在過冷水含量較低的環境中不斷聚并、長大并下落,云系中霰的含量很低,增大的冰晶和雪晶下落至0℃層附近融化是產生地面降水的主要機制。此外,融化層附近,雨滴捕獲云滴不斷長大并下降至地面也是地面降水的另一個重要來源。

發文機構：北京市人工影響天氣辦公室 云降水物理研究和云水資源開發北京市重點試驗室 北京城市氣象研究院

關鍵詞：積-層混合云飛機觀測數值模擬Stratiform cloud with embedded convectionsAircraft observationNumerical simulation

分類號： P426.611[天文地球—大氣科學及氣象學]