夏季积层混合云降水的宏微观特征及人工增雨可播性研究

为了使FY-2C/D 卫星资料反演云系微物理特征参数更好地应用于人工影响天气作业中，利用2010 年8 月17—19 日山西夏季积层混合云降水过程的雷达、卫星、机载云物理探测平台的综合探测资料，对云系演变特征、人工增雨的可播性以及催化效果进行分析。结果表明：云系维持时间达35 h，17日白天到夜间云层不断增厚，云粒子有效半径(Re)稳定变化较小，降水少，云系的自然降水过程较弱，具有较好的增雨作业潜力。8 月17 日白天云顶温度-10℃，云滴有效半径小于12 μm，云系密实，云中过冷水含量丰沛，大粒子与冰晶含量较少；夜晚在高云的播种效应之下，产生较大降水；持续稳定的中低层状云系存在较好的增雨作业机会。综合分析可知，适宜于这次夏季积层混合云降水人工催化条件的卫星判据为：云系厚度大于2 km，云顶温度-10~-20℃，云顶云粒子有效半径小于15 μm。     

黄土高原层状云系发展阶段的云物理特征及降水机制分析

由于对复杂云结构特征认识与实时监测识别能力的限制,当前的人工增雨实际作业中,催化最佳时机、最佳部位的判定还是非常困难的,为充分发挥地基、空基和遥感等先进探测装备的作用,建立最佳作业潜力区的实时识别技术,利用2010年4月20日机载DMT云粒子测量、GPS、雷达和卫星等对山西省层状云系发展阶段的探测资料,分析云的微物理结构特征及降水机制,对提高人工影响天气催化作业的科学性具有重要意义,同时为短时临近预报提供新的依据。结果表明：本次探测层状云系发展阶段为多层结构,垂直方向上有3层云,云层之间夹有2个干层,云系厚度约为4500 m,较深厚,高层是冰云Cs,中低层是冷性的As和Ns,符合自然“播种—供水”的降水机制。垂直方向对应3个丰水区,在5400~5600 m高度的丰水区,对应温度为-9~-11.2℃左右,是云粒子快速增长区,凝华增长和冰晶聚合是该区的主要物理过程,3600 m附近大量过冷水存在为降水粒子的长大提供了较好的条件,2800~3200 m高度层（0℃层附近）为融化和碰并增长层。从高层至低层,云粒子谱型有较强的规律性。从本次飞机观测云的结果来看,层积云粒子谱型在降雨形成前,主要为单峰型,降雨形成初期为双峰型。大云滴和部分小冰晶粒子谱型均呈多峰分布,且在800 μm以下出现了明显的不连续现象。探测过程中云粒子浓度在较大的时空范围内起伏较小,而相应时空范围内冰晶粒子浓度均小于10 /L,该云区对于实施人工催化是非常有利的。