呼倫貝爾地區(qū)層狀云和對流云降水雨滴譜特征

包興華

（內(nèi)蒙古呼倫貝爾市氣象局，內(nèi)蒙古 海拉爾 021008）

降雨是大氣水循環(huán)的主要環(huán)節(jié)，反映了地球大氣的動力、熱力、水汽等多種要素的相互作用。其中雨滴在空氣中受重力作用的降落過程中，由于受到表面張力等多種力的相互作用，其尺度、速度等微物理性質(zhì)呈現(xiàn)不同的特征。雨滴的尺度、形狀、速度及其譜分布是天氣雷達(dá)定量估計(jì)降水的重要基礎(chǔ)。因此研究這些微物理特征及其測量技術(shù)，對于云雨物理的科學(xué)認(rèn)識、人工增雨作業(yè)的效果評估等方面均有著重要作用。

1 資料與方法

儀器采用Parsival激光雨滴譜儀，2017年6月22 日 14：00～15：00 和 2017 年 8 月 23 日 20：00～08：00呼倫貝爾地區(qū)兩次降水過程的雨滴譜資料，采樣時(shí)間為1min，樣本共483個(gè)。海拉爾區(qū)新一代多普勒雷達(dá)資料。根據(jù)降水類型分類方法[1-5]對這兩次降水進(jìn)行分類。

2 結(jié)果與討論

2.1 天氣形勢和云系特征

2017年 6月 22日 14：00～15：00呼倫貝爾地區(qū)發(fā)生降水，1h降水量為11.1mm。6月22日14時(shí)從500hPa圖上可以看出呼倫貝爾地區(qū)處于低槽槽前，提供了有利于強(qiáng)對流天氣發(fā)生發(fā)展的上升條件。從雷達(dá)圖上可以看出14：00時(shí)和15：00時(shí)回波強(qiáng)度分別為 35dBZ 和 40dBZ。 因此，14：00-15：00 時(shí)呼倫貝爾地區(qū)降水為對流云降水。2017年8月23日20：00-08：00呼倫貝爾地區(qū)發(fā)生降水，累計(jì)時(shí)間12h，1h平均降水量為2.5mm。8月23日20時(shí)500hPa顯示呼倫貝爾地區(qū)上空有一明顯深厚的冷槽，東北-西南方向上有切變線。從雷達(dá)圖上可以看出雷達(dá)回波強(qiáng)度值在20～25dBZ。因此，8月23日20時(shí)開始的降水為層狀云降水。

2.2 降水雨滴譜特征

表1為呼倫貝爾地區(qū)兩次降水過程中雨滴譜各微物理量特征值。可以看出層狀云降水過程中每立方米的平均濃度（N）為234.1個(gè)，液態(tài)含水量（W）為0.07g/m3，平均雨強(qiáng)為0.98mm/h，雷達(dá)反射率因子（Z）平均值為22.67dBZ，雨滴的平均直徑（Dave）和最大直徑（Dmax）分別為0.65mm和1.54mm。對流云降水每立方米平均濃度為568.25個(gè)，液態(tài)含水量為0.36g/m3，平均雨強(qiáng)為8.76mm/h，雷達(dá)反射率因子平均值為38.4dBZ，雨滴的平均直徑和最大直徑分別為0.82mm和2.01mm。對比這兩種降水的特征值發(fā)現(xiàn)，對流云降水雨滴譜各微物理量均大于層狀云。

3 結(jié)論

呼倫貝爾地區(qū)層狀云降水與對流云降水過程中雨滴平均濃度分別為234.1個(gè)·m3和 568.25個(gè)·m3，液態(tài)含水量分別為0.07g/m3和0.36g/m3，平均雨強(qiáng)分別為0.98mm/h和8.76mm/h，雷達(dá)反射率因子平均值分別為22.67dBZ和38.4dBZ，平均直徑分別為0.65mm和0.82mm，最大直徑分別為1.54mm和2.01mm。