呼伦贝尔地区层状云和对流云降水雨滴谱特征

基于Parsival激光雨滴谱仪和多普勒雷达资料对呼伦贝尔地区两次降水过程进行了分析,对比了层状云降水和对流云降水的雨滴谱特征值。结果显示了这两种云系降水的微物理特征差别,层状云降水与对流云降水过程中雨滴平均浓度分别为234.1个·m~3和568.25个·m~3,液态含水量分别为0.07g/m~3和0.36g/m~3,平均雨强分别为0.98mm/h和8.76mm/h,雷达反射率因子分别为22.67dBZ和38.4dBZ,平均直径分别为0.65mm和0.82mm,最大直径分别为1.54mm和2.01mm。     

山东省春季一次积层混合云降水雨滴谱特征分析

利用2010年3月14日山东省出现的一次积层混合云降水过程中观测获取的雨滴谱资料,对此次降水过程中的雨滴微物理参量特性、雨滴谱特征等方面进行了较详细的分析,总结此次积层混合云降水的主要特征。结果表明,此次春季积层混合云降水强度较弱,雨滴微物理量普遍偏小,雨滴数密度较小,一般在1 000个/min以下;雨滴直径小,平均直径为0.444 mm,最大直径平均值仅为1.489mm;此次降水以直径〈1 mm的雨滴为主,占总数浓度的90%以上;对雨强贡献作用最大的是1～3 mm的雨滴。此次过程中微物理量随时间变化趋势基本一致,雨强与最大直径和数密度的相关性均在80%以上,其中雨强与数密度的关系更为密切,相关系数达96.02%;在降水开始和结束时以及弱降水时段（I〈1 mm/h）,滴谱一般呈单峰结构,而降水中间则呈双峰结构,同时雨滴谱变宽。     

四平地区一次强降水过程分析及雨滴谱特征分析

雨滴谱是云和降水物理观测的重要内容之一,基于2014年7月21日四平地区发生的强降水,分析强降水发生的环境条件,同时通过分析此次过程四平观测站雨滴谱观测资料,计算空间数浓度N、立方根直径D3、雨强I、液态含水量Q、雷达反射率因子Z等降水特征参量。通过分析这些降水参数给出该过程的雨滴谱变化特征。     

山东一次适宜增雨作业的雨滴谱特征分析

为了解降水微物理特征,更好地为增雨抗旱气象服务提供技术支持,本文以2015年4月18~19日发生在山东的一次适宜人工增雨作业的降水过程为例,利用激光雨滴谱仪获取的观测资料对雨滴微物理参量的连续演变特征、雨滴谱微物理参量特征以及降水不同阶段雨滴谱特征等方面进行分析。结果表明,降水强度决定于雨滴谱谱宽和雨滴数浓度,三者随时间变化趋势大致相同,峰区和谷区出现的位置基本一致;各谱特征参量与降水强度间均呈正相关性,即都随雨强的增大而增大;在雨强基本小于1 mm/h的降水第一阶段,谱宽仅为1.75 mm,而进入到雨强多数大于1 mm/h的降水第二阶段时,谱宽为3.5 mm;对于雨滴数浓度而言,降水第二阶段各档粒径数浓度远大于降水第一阶段中各粒径档数浓度值,仅粒径在0.375~0.5 mm之间时,降水两个阶段的雨滴数浓度值基本相同,在102量级。     

积层混合云降水过程地面雨滴谱特征分析——以2011年6月湖北省某次降水为例

针对2011年6月9～10日湖北省东南部一次积层混合云降水过程,应用自动雨量计对Thies Clima激光雨滴谱仪的测雨精度进行了分析,并分析了逐小时地面雨滴谱特征以及Z-I关系.结果表明,地面雨滴谱仪测雨精度较高,与自动站雨量相关系数达0.997,测弱降水时优于自动雨量计,测强降水时有一定误差;整个降水过程雨滴平均直径0.435 mm,中数体积直径2.5 mm,降水最集中的时段大粒子数最多,小粒子数也显著增多,与降水量相关性最好的是众数直径个数和粒子总数,其次是中数体积直径;雨滴直径越小,数量越多,粒子落速在0.8～1.8 m/s以及3.4 m/s的粒子数较多;同一次降水天气过程不同时段Z-I关系差别很大,对于降水较集中的时段拟合出的Z-I关系效果较好,因此应用雨滴谱对Z-I关系进行校正是可行的.     

利用激光雨滴谱仪对一次雨转雪过程分析

不同相态降水粒子的地面雨滴谱具有不同特征。本文利用HSC-PS32激光雨滴谱仪和人工加密观测资料对2014年11月30日发生在沈阳的一次雨转雪天气过程进行了初步的分析,研究了降水相态转换时,其雨滴谱特征的演变。结果表明:受蒙古气旋影响,该过程经历了不同的降水相态,包括雨、雨夹雪和雪。这3种降水相态对应着不同的滴谱特征。具体表现为降雨阶段,粒径小、谱宽较小;雨夹雪阶段,谱宽增大;而降雪阶段,粒子直径大、维持较宽谱宽。不同降水相态的平均雨滴谱相对较近,经历了单峰到波动的演化过程。从波峰对应的粒子直径的角度来看,雨小于雨夹雪,雨夹雪小于雪。降雨阶段粒子数浓度最大,降雪阶段粒子谱宽最大。     

山东秋季积层混合云云物理结构个例分析

[目的]分析山东秋季一次积层混合云云物理结构。[方法]综合利用多普勒雷达资料、激光雨滴谱仪观测的雨滴谱资料、L波段探空秒数据以及其他常规资料,分析了2009年8月29日积层混合云云物理结构。[结果]这是一次典型的积层混合云降水过程,主体降水持续10 h,雨强最大为6.5 mm/h,一般雨强3.0 mm/h,雨强随时间有明显的起伏变化。雨滴浓度为5～300个,雨滴谱以双峰和多峰型为主。探空秒数据分析的云垂直结构显示,降水云以冷云为主,暖层发展不充分。多普勒雷达资料分析表明,整个降水过程可以分为4个阶段:降水前期、初始、发展成熟和减弱阶段,不同阶段的回波结构明显不同。[结论]该研究为探讨此次降水机制和人工增雨潜力奠定了理论基础。     

乌鲁木齐地区新一代天气雷达降水回波特征

利用乌鲁木齐新一代多普勒天气雷达资料,对2003年7月～2005年6月的回波资料和5个气象观测站的地面资料中的云状、云量、降水量及降水时段资料进行对比分析,总结出层状云、对流云及混合云降水的时空分布特征。结果表明,层状云是乌鲁木齐地区降水的主要云系,降水次数明显多于对流云和混合云,混合云常常造成大降水,3类降水云的季节变化有明显差异。     

淮南一次飑线过程的雨滴谱分析

利用Parsivel观测的雨滴下落末速度和粒径资料,对雨滴谱进行精确的订正,并分别采用最小二乘法和阶矩法对订正后的滴谱进行M-P分布和Γ分布拟合,对比各种拟合结果计算的参量。结果表明,最小二乘法只对数密度拟合较好,而高阶量拟合严重失真;Γ分布比指数分布能够更好地拟合出对流云降水中雨滴数密度函数在雨滴谱两端的分布特征;在Γ分布下,Z-I关系主要受雨滴数密度影响,每次降水的Z-I关系可用平均谱参数计算,精度与常规的Z-I关系拟合方法相当。     

聊城市春季人工增雨作业天气条件分析

利用1970～2005年聊城市春季降水和高空探测资料,分析了春季降水的气候特征、主要影响天气系统及降水云系的变化。结果表明：西北冷锋和黄淮气旋是聊城市春季适合实施人工增雨作业的最为有利和作业机会最多的天气系统,3月以层状云为主要作业对象,4～5月则以层积混合云为主要作业对象。     

两次春季暴雨过程的对比分析

对山东2003年4月17-18日（以下简称4·17）和2008年4月20～21日（以下简称4·20）两次春季暴雨进行对比分析。环流形势对比分析表明,两次降水过程中500hPa具有相似的环流背景,但850hPa和地面具有不同的环流形势,低空急流的类型和切变线的位置不同以及地面是否形成气旋与这两次降水量级是密切相关;物理量参数对比分析表明,4·17过程中各种物理量级别较4·20偏大偏强;雷达回波对比分析表明,4·17降水过程表现为积云层状云混合降水回波,并出现了逆风区,降水中伴有雷暴,而4·20降水过程表现为层状云降水回波,以稳定性降水为主。     

对云降水物理和人工影响天气的分析

云降水物理研究与人工影响天气具有紧密的联系,云降水物理分析可以作为人工影响天气的理论依据,而人工影响天气属于云降水物理研究的重要成果。基于此,本文首先从积云、层状云、积层混合云等方面对云降水物理进行了分析,其次从人工防雹以及人工降雨两方面对人工影响天气进行了深刻研究,具有重要的理论意义与现实意义。     

重庆市荣昌区“5·1”雷雨大风成因及特征分析

利用常规观测资料与永川雷达资料分析了2015年4月30日至5月1日重庆荣昌区雷雨大风天气过程的形成原因及特征。结果表明:该次过程伴随有短时强降水、阵性大风及弱雷电,产生于高空低槽、低层热低压及地面冷锋的背景形势下,中上层的冷平流与低层的暖平流提供了有利的不稳定层结条件;强降水产生于暖区,由大片层状云降水中嵌入的积状云降水造成,上升气流不是很强,回波顶高不是很高,属于低质心高效降水;荣昌本站8级阵性大风产生于冷锋后,气温、温度露点及气压表现出明显的冷锋过境特征。永川雷达图上存在冷锋经过时的"L"型特征,锋后有明显的大风区。     

降雨侵蚀原理分析

地表可受到各种外营力的侵蚀，其中大气降水的雨滴侵蚀功能是非常大的，本分析了各各降水类型的侵蚀程度，重点分析了雨滴的直接侵蚀过程和特征，影响雨滴侵蚀功能和诸因素及雨滴侵蚀力的指数的计算。     

2020年石嘴山市一次暴雨过程的诊断分析

主要利用常规气象资料、NCEP 1°×1°再分析资料及多普勒雷达等气象资料,对石嘴山市2020年8月11日暴雨天气过程主要影响系统、降水过程发生前后其影响区域的动力、热力、水汽等物理演变特征进行了天气学诊断分析。结果表明：此次石嘴山市暴雨天气过程是由500 hPa冷槽,700 hPa暖式切变线、低空急流共同影响形成的;其中,上干冷、下暖湿的不稳定层结,低层辐合高层辐散是本次暴雨发生和维持的主要指标,从雷达回波来看,此次降水为层状云与对流云叠加的混合型降水,是由新的对流单体不断产生使回波发展引起的。     

全国典型台站降雨期雨滴谱特征分析

基于2018—2019年激光雨滴谱仪分钟观测资料,依据年降雨量分区域挑选7个典型站点进行雨滴谱特征分析。结果表明,基于分钟雨滴谱数据计算的小时雨强与台站观测雨强的相关系数均超过0.92,二者平均差值为负值,且差值随雨强增大而增大。雨滴直径等级频数百分率分布为双峰结构,质量百分率分布为多峰结构。直径小于1 mm的小雨滴对雨滴数浓度的贡献率达77.8%,对雨强的贡献率只有18.1%;直径大于2 mm的大雨滴占总数浓度的2.6%,对雨强的贡献为41.8%。考虑雨滴下落末速度影响后,小雨滴对雨滴总数浓度的贡献率增大9.7个百分点,中雨滴和大雨滴对雨滴总数浓度的贡献率降低。随雨强减弱,大雨滴数浓度减小,超大雨滴消失,谱宽收窄,小雨滴数浓度变化特征随台站出现差异。     

降雨强度对列车气动特性的影响

在高速铁路迅速发展的今天,高速列车运行的安全性问题也越来越受到重视。我国幅员辽阔,横跨多种气候特征区域,高速列车在运行过程中所要面临的气候条件更加复杂多变。降雨是较为普遍的天气条件,它是一个随即过程,往往会伴随着风力的作用而进行。垂直降落的雨滴在横向风力的作用下变得倾斜,产生一个水平方向的速度分量,形成不同的降雨模型。而降雨又具有许多不确定因素,不同地区不同时节的降雨形式以及雨滴尺寸分布也是不同的,这时就引入了雨滴谱模型来模拟降雨规律以及雨滴的尺寸分布。本文以雨滴谱模型为基础,通过对降雨过程的数值模拟,研究高速列车在风雨天气条件下的运行状况,分析列车运行的气动特性,为列车的安全运行提供参考。     

陇东黄土地区刺槐林水土保持效益的定量研究

本文定量及定性地分析了刺槐人工林影响降雨的物理过程以及暴雨条件下的水土流失规律。计算了空旷地及林冠下单位降水水体的雨滴动能;测定了林冠下降雨雨谱分布参数;确定了林冠截持雨量及干流量的数学模型以及刺槐林地降雨侵蚀力的复合指标-E_bI_(10)     

贡嘎山暗针叶林林冠对降雨能量再分配的影响研究

雨滴速度、雨滴动能等参量都与土壤侵蚀关系密切。充分考虑林冠结构特征与降雨特性,观测了贡嘎山不同演替阶段暗针叶林群落的林内降雨,采用经验公式和雨谱法计算出降雨雨滴的动能和势能。结果表明:雨滴终点速度与雨滴直径和雨滴动能的大小均成正比;在小雨强时,林冠可以增加降雨落地时的动能,有时甚至可以达到林外的2倍以上;林冠对降雨势能的消减量与降雨量和林冠截留量有显著相关关系,不同月份的降雨特征不同、林冠截留特征不同,致使林冠对降雨势能的削减能力也不同。     

铜仁市一次暴雨天气过程成因特征分析

2018年6月21—22日在铜仁市南部出现了一次较长时间的暴雨天气过程。本文利用MICAPS实况资料、气象自动站监测数据和铜仁多普勒天气雷达资料对此次暴雨过程成因进行诊断分析。分析结果表明,降水区在潮湿不稳定的西南季风气流控制下,受高空低槽和中低层切变线共同影响,加上弱冷空气南下与南海输送的暖湿气流汇合,气流辐合形成垂直上升运动触发不稳定能量的释放,是导致铜仁市此次暴雨过程的主要成因。分析雷达回波反射率因子资料发现,降水区主要降水时段的反射率因子在40 dBZ以上,这次暴雨过程以积状云为主的积云层状云混合降水回波。