基于飞机探测的华北南部低槽冷锋云系宏微物理结构特征

摘要：

为科学精准地开展人工增雨作业,通过搭载机载粒子测量系统(Particle Measuring Systems,PMS)的空中国王350飞机(编号3523)入云进行垂直和水平探测,并结合FY-2F卫星、天气雷达等资料综合分析2021年2月28日华北南部一次低槽冷锋层状云系的微物理结构和增雨作业条件.结果表明:降水云系为中低云,飞机探测到云顶高度为6014 m,云顶温度为-17.7℃,云底高度低于582 m,云内0℃层高度为1300 m,云体厚度大于5400 m,暖云厚大于700 m,冷云厚大于4700 m;卫星反演的云顶高度为5～6 km,与飞机实测值较为一致,卫星反演的云顶温度为-40～-25℃,比飞机实测值偏低.整个探测时段云系微物理结构不均匀,冷云内第二层冰水混合区(高度3427～4985 m、温度-12.4～-6.3℃)和第三层冰水混合区(高度5449～6014 m、温度-18.3～-15.3℃)出现云滴谱探头(Cloud Drop-let Probe,CDP)探测的粒子数浓度大值区,最大值分别为146.80、170.75 cm-3,且过冷水含量分别达0.12、0.20 g·m-3.暖云内云微物理分布较均匀,在557～575 m和844～866 m两个高度层粒子数浓度均存在波动,CDP粒子数浓度值变化相对较大,云粒子图像探头(Cloud Imaging Probe,CIP)和高体积降水粒子分光仪(The High Volume Precipitation Spectrometer,HVPS)探测的粒子数浓度变化较小.冷云内云微物理分布不均匀,冷云区内在3603～3617 m、5445～5542 m和5705～5847 m高度层云粒子数浓度起伏变化均较大且存在多次跃增.冷云区多为固态冰相粒子,暖云区CIP和HVPS粒子谱宽均比冷云区粒子谱窄.初春时期低槽冷锋层状云系降水系统前期易出现混合层状云,云顶附近存在一定量的过冷水,找准增雨时机、增雨部位适宜播撒冷云催化剂,人工引晶催化潜力较大.

关键词：层状云、云微物理结构、过冷水、飞机探测

所属期刊栏目：41

分类号：P426.5+1(气象基本要素、大气现象)

资助基金：河北省省级科技计划;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：450-462