积层混合云中对流核的宏微观特征和增雨条件研究——以河北中南部地区为例

摘要

2017年5月22日河北省出现一次低槽冷锋降水过程,河北省人工影响天气办公室利用机载粒子测量系统对积层混合云进行多次水平和垂直探测。本文利用该探测资料结合地面天气雷达、Ka波段云雷达和地面雨量自记资料分析了积层混合云中对流雨核的宏微观特征及增雨条件。结果表明,积层混合云云厚大于7 km,由冷、暖云组成,冷云厚度2 km,暖云厚度3 km。云内对流雨核可使云顶高度抬升约2000 m。大的对流雨核的水平尺度在8~15 km,小的对流雨核的水平尺度在5 km左右;对流雨核持续时间在45~60分钟,由雨核产生地面强降雨时间约20分钟,短的不足10分钟;对流雨核降雨量占天气系统总降雨量10~30%。雨核发展时云粒子浓度最高,过冷水最丰富,冷云底部过冷水最高达0.6 g?m?3,5000 m以上冷云中上部过冷水达0.2 g?m?3,云内丰富过冷水从雨核发展初始持续到雨核发展盛期。雨核中冷云中上层为冰晶繁生区,镶嵌较强对流雨核的冷云中均能观测到淞附冰晶以及霰粒子,冷云中上部?5°C~?10°C,是最佳的催化作业区。