我国北方层状云微物理结构特征研究

摘要

层状云是我国华北大部分地区降水的主要云系,本论文介绍了国内外对层状云微结构及降水机制的研究方法和成果,了解外场探测研究是认识云物理过程的最重要的途径,PMS和DMT粒子测量系统是外场观测使用的主要测量系统,所测数据能够全面反映云和降水的微物理结构。本文对华北地区开展的飞机探测降水性层状云含水量、谱分布、数浓度等微物理特征方面的研究进展作了重点讨论与总结,总结发现多层层状云中,含水量分布具有多个峰值,且峰值一般处于逆温层附近;层状云含水量水平分布很不均匀,受多因素影响,高值中心一般处于暖层;层状云滴谱在春季和秋季较宽,其中春季最宽;降水过程中云滴谱变化较大,初生阶段下层云中的云滴直径小浓度较大,上层云云滴直径较大但浓度较小,发展阶段云滴粒子谱不连续呈间断分布或呈现浓度有多峰的特征,在成熟阶段云滴增大,滴谱加宽,到降水云发展后期,谱变窄;层状云滴谱宽与云内乱流程度成正比,且暖层比冷层的云滴谱宽;锋区的云滴谱比锋前锋后的宽,且谱型不一样;层状云的平均云滴大小与云厚成正比;我国北部层状云中下部较上部的数浓度大,中部最大,多出现双峰或多峰,最大峰值都是在0℃层附近出现的;一般在云滴数密度最大峰值高度,云滴平均直径比较小,尔后随高度的升高而逐渐增大,接近云顶时达最大,在云顶处又减小;冷云层的云滴平均浓度大于暖云层的,而平均直径却低于暖云层;云滴数浓度在水平分布上不均匀,受多方面因素影响;层状云数浓度和粒子直径在成熟阶段能达到最大值,大部分云粒子能达到30μm,发展阶段的云中粒子直径大部分在5～10μm.