祁连山一次地形云降水微物理特征飞机观测

摘要

祁连山是我国西北地区重要的生态屏障,地形云是祁连山主要降水云系,加强对祁连山云微物理过程的认识,对科学有效开展人工增雨作业、改善生态环境具有重要意义.利用2020年8月29日祁连山一次地形云降水过程的飞机观测数据,研究祁连山地区夏季云降水过程的微物理特征.此次降水过程云系呈明显的分层结构,云底高度为4000 m,整层含水量较丰富,云水大值区出现在4500～5300 m高度,与云滴高浓度区对应,云水含量主要由粒子直径为15～20μm的云滴粒子贡献.小云粒子和大云粒子平均浓度分别为7.54 cm-3和0.86 cm-3,有效直径平均值分别为11.02μm和198.11μm,呈现出浓度小、直径大的特征.云系翻越祁连山过程中南北坡云微物理特征有明显变化,北坡(背风坡)粒子浓度、直径和液态水含量明显大于南坡(迎风坡).祁连山地区不同高度小云粒子谱呈单峰型分布,Gamma分布可较好拟合直径小于50μm的云滴谱,直径大于50μm的云粒子谱更符合幂指数分布.凝华和聚并是冰相层冰雪晶的增长机制,混合层冰晶增长以贝吉龙过程为主,并伴有凇附和聚并生长.