祁连山南麓夏季不同降水云系雨滴谱特征及其Z-R关系

利用2019年8—9月激光雨滴谱仪观测数据,对祁连山南麓夏季不同降水云系(层状云和对流云)雨滴微物理特征、雨滴谱分布、粒子下落速度及Z-R关系进行分析。结果表明:(1)祁连山南麓夏季对流云降水雨滴各微物理参量均大于层状云降水,山区对流云发展不同阶段对雨强及雨滴微物理参量的影响较大;(2)Gamma分布更加接近祁连山区夏季实际雨滴谱分布,但M-P分布和Gamma分布均会造成雨滴数浓度的高估;(3)不同尺度雨滴粒子下落速度不同,对流云降水粒子落速范围略大于相同尺度上的层状云降水,传统粒子下落速度拟合在祁连山区存在明显的低估现象;(4)祁连山南麓夏季层状云降水Z-R关系为Z=445R~(1.50),对流云降水Z-R关系为Z=427R~(1.88),使用传统的雷达估测降水方法会造成该地区降水的低估。     

宁夏六盘山区地面雨滴谱特征统计分析

利用2020—2021年六盘山区58次降雨过程不同站点的雨滴谱数据，对层状云、对流云、积层混合云三类降雨的微物理参量、雨滴谱平均特征，以及Gamma分布参数等进行了分析。结果表明：(1)同一站点的各微物理参量以及特征直径均值表现为：对流云>积层混合云>层状云；在层状云和积层混合云中，平均直径D_ave、众数直径D_mode表现为山腰大于山顶和山底，随着东、西坡两侧海拔高度的升高，其最大直径D_max、质量加权平均直径D_m、雨强R、雷达反射率Z、液态含水量Q逐渐增大；(2)层状云和积层混合云小雨滴对雨强和数浓度的贡献均为最大，对流云小雨滴对数浓度贡献最大，而中等雨滴对雨强的贡献最大；(3)Gamma分布的参数N₀(阶距参数)、μ(形状参数)、λ(斜率参数)随着海拔高度的升高而减小，μ-λ拟合曲线的斜率与降水类型密切相关；(4)山顶站点雨滴粒子数浓度N_w较山脚站点有所减小，而平均尺度D_m增大；(5)西北气流型的雨滴谱各特征直径参量及...     

三江源一次降水过程雨滴谱垂直演变特征

利用布设在泽库站内的微雨雷达（Micro Rain Radar,MRR）、OTT-PARSIVEL激光雨滴谱仪、雨量计（Rain Gauge,RG）观测资料,针对2021年9月17日一次降水天气过程,对比分析MRR在高原地区的适用性,研究了不同雨强MRR观测参量及雨滴谱的垂直变化特征。结果表明：在此次过程中MRR与雨滴谱仪及RG的累计雨量结果较为一致,MRR 200 m雨强与雨滴谱仪反演值相关性较好。不同雨强下降水参量在垂直分布上有所差异,雨强Ⅰ档,受蒸发作用影响反射率因子、液态水含量、雨强由高层至低层表现出波动变化的趋势;雨强Ⅱ档,蒸发作用减弱,各微物理量峰值高度有所降低;雨强Ⅲ档,粒子碰并作用增强直径增大,各微物理量随高度的降低而增大。此次降水过程以小粒子为主,在各个高度层小粒子对数浓度的贡献均最大。1000～4000 m小粒子对雨强贡献率均大于90%;1000 m以下中等粒子随着高度降低对雨强的贡献逐渐增大;大粒子在高层对雨强的贡献率大于低层。     

青海湖区域云、降水特征及降水效率的研究

根据1995-2004年5～9月青海湖区域刚察、共和、天峻、海晏4站地面观测资料,对该地区主要降水云状和降水特征进行统计分析.结果表明:混合云的降水频率最高,其次是积云,层云较低;降水特征有明显的差异,降水强度、降水次数南部明显小于北部,大降水东北部多于西南部;刚察、天峻混合性降水出现频率最高,共和阵性降水最高,海晏连续性降水最高,各站降水最高频数多出现在8月;降水概率各站之间有明显差异,降水最大值多出现在7月,其次为6,8两月,低云量进入统计后,部分站出现双峰型变化特征.对积云和层状云产生的降水效率估算结果表明,高层云降水效率较高,积雨云降水效率较低,混合云降水效率在两者之间.     

青海东北部一次典型冰雹过程的观测分析

青海东北部是青海省主要的农作物生产区、也是冰雹高发区和灾害影响的高风险区,冰雹预报预警和人工防雹作业是降低冰雹灾害的重要手段,掌握冰雹发生时各监测资料的变化特征是提高冰雹预报能力、尽早开展人工防雹作业的前提。2021年6月29日青海东北部出现了一次大范围的冰雹天气过程,利用多普勒天气雷达、雨滴谱资料,结合高空和地面常规气象资料,对此次冰雹天气过程进行了分析。结果表明：青海东北部地区高空有冷平流输送,地面增温明显,导致层结不稳定,是产生此次冰雹的天气背景。平安地区降雹阶段平均雨滴谱和速度谱均呈多峰分布,人工观测的平安冰雹最大直径和雨滴谱仪观测的相差不大,说明雨滴谱仪能很好的观测到冰雹粒子,并且能确定最大冰雹出现的时间。雹云发展大致经历了发生、跃增、降雹和消亡等阶段,降雹前低层雷达反射率因子出现明显的“V”字型入流缺口;雹云成熟阶段具有明显的有界弱回波区结构,中低层有明显的偏南气流入流,且此时径向速度图上雹云有明显的“0线”,“0线”垂直向上,穿过悬垂回波和有界弱回波区域上部,指向冰雹云顶。此次冰雹个例的分析,对青海东北部冰雹预报具有重要的指导意义,冰雹发生前各要素变化特征是后期科学指导防...     

湟水河谷夏季云和降水的日变化特征

利用青海省湟水河谷地西宁、平安、乐都、民和4站2005-2007年夏季(6～8月)的逐日逐时云状、云量、降水、风向、风速资料,统计分析湟水河谷地云和降水的日变化特征,并结合河谷局地环流特征进一步分析山谷风对地形云和降水的作用。结果表明:湟水河谷降水量、各级降水频次都表现为夜间多于白天,降水峰值出现在下午、前半夜和清晨,谷值出现在12:00～14:00时和18:00时左右。湟水河谷总云量、低云量均表现为白天比夜间多。层积云大部分在后半夜生成,5:00时开始逐渐增多;对流云的日变化表现为午后对流活动的加强和云量的增加。谷风风速峰值出现时次与对流云峰值出现的时次非常吻合,两者呈线形分布。     

内蒙古空中云水资源特征及与降水关系

利用19年的国际卫星云气候计划ISCCP D2资料,分类型对内蒙古地区空中云水资源的时空分布、变化趋势及其与降水的关系进行了分析,并分析了可能影响云量和降水变化的原因。结果表明:内蒙古地区云量总和平均为65.21%,卷云最多,平均达到18.77%。液态层积云、层云、高层云等云量呈现出自西向东依次增多的空间分布特征,同降水量的空间分布特征相一致。降水与液态的云量呈正相关,与冰相的云量呈负相关关系。全球表面增温以及西太平洋副热带高压的变化可能是云量和降水变化的原因。     

三维冰雹云模式对巴彦淖尔市一次冰雹天气过程的数值模拟研究

为了深入研究巴彦淖尔市冰雹云形成的宏微观条件,利用三维冰雹云模式对该地区的一次冰雹天气进行了数值模拟,并探讨了三维冰雹云模式的适用性。结果表明:模式能够模拟出冰雹云发生、发展、成熟、消散的过程,最大上升气流以及降雹量的特征,表明此次冰雹云具有连续发展的态势。模式中固态水成物粒子对降水的形成有重要作用,模拟出的最大冰雹直径为4.362mm。分析冰雹云的流场结构、总水成物场的分布与演变发现,较强的辐合上升气流为冰雹云的发展提供了动力条件,有利的总水成物分布为冰雹云提供了水汽条件。针对冰雹粒子的微物理过程,此次巴彦淖尔市冰雹粒子以霰粒子的自动转化(CNgh)增长为主,冰雹碰并雪增长(CLsh)为辅,适量的冰晶及丰富的过冷水的存在,对此次冰雹云的形成和增长极为有利。三维冰雹云模式的应用,能够判断是否有冰雹发生,以及冰雹的起止时间,为巴彦淖尔市冰雹的预报提供了帮助。     

河西走廊地区县域农业水资源平衡问题研究

系统分析了县域单元农业水资源平衡的层次及其计算方法,并以河西走廊地区为案例,进行了实证研究。结果表明天然状态下,河西走廊地区各个县域单元降水均不能满足各种作物的水分需求,亏水为水量平衡的首要特征,且亏水量的大小由东到西呈递增的趋势,石羊河流域、黑河流域和疏勒河流域的亏水量依次为372.10mm、472.29mm和695.79mm。     

2001-2011年青藏高原东北边坡地带云水资源分析

利用青藏高原东北边坡地带(32°～37° N,99°～104° E)22个地面气象站2001年6月至2011年5月每日8次地面观测资料,以及2001-2011年NCAR/NCEP月平均再分析资料,通过统计分析和NOAA HYSPLIT_4（混合单粒子拉格朗日积分）水汽轨迹模型,主要分析了青藏高原东北部边坡地带近10 a云量、云状的发展特征及其与水汽的关系。结果表明：① 近10 a,高原东北边坡地带多年平均总云量与低云量的变化具有较好的一致性;全年云量春夏季增加尤为明显。② 全年发生雨雪天气时,卷云出现概率最高,其次为高层云,积云最低;高原东北边坡地带对流云出现概率明显比非对流云出现的概率高。③ 水汽是决定高原降水分布和对流云变化的主要依据之一,水汽主要来源于700 hPa,且水汽通量可以较好地反映低云量的多寡。 