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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

沈阳7～8月份降水天气过程中的水汽含量特征分析

根据2007年7～8月地基双通道微波辐射计、激光粒子探测仪和翻斗式自动雨量计的同步观测资料,采用对比分析和统计分析方法,建立了降水观测时段汽态水含量与液态水含量、汽态水含量与雨强、液态水含量与雨强的相关分析方程,且方程均通过了显著性检验:同时,验证了翻斗式雨量计每分钟观测数值与激光粒子探测仪反演的每分钟降水量有较好的一致性.提出了整层大气汽态水含量大于69mm和降水强度大于1mm·h-1时或液态水含量大于0.6mm和降水强度大于1mm·h-1时,云系具有人工增雨潜力,可用于指导人工增雨作业或降水天气预警.     

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.     

沈阳夏季降水效率分析

[目的]分析沈阳夏季的降水效率。[方法]采用胡志晋先生提出的估算云水资源的方法,利用＂QFW-1型双通道微波辐射计＂观测的垂直累积液态水含量与＂粒子激光探测仪＂（Parsivel）反演的1 m in时间间隔的雨强资料,对沈阳地区2007年7-8月的降水效率进行了分析。[结果]当雨强I〈7.5 mm/h时,降水效率E平稳,为3.2%-2.7%,平均3.0%;当雨强I≥7.5 mm/h时,降水效率E随雨强I的增加呈线性增加。雨强越大,空中剩余的液态水含量越多,人工增雨潜力越大。[结论]该研究为分析空中云水资源和人工增雨潜力提供指导作用。     

一次高空槽降水过程的地面雨滴谱特征研究

本文通过对吉林省2014年7月5日一次降水性层状云雨滴谱的连续观测,分析了高空槽降水天气过程中层状云雨滴谱的特征量,并为进一步开发空中水资源、研究成云至雨的过程、探测云的宏微观特征提供科学资料。     

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。     

枣庄近44年汛期极端降水指数突变特征分析

为了建立气象枣庄站近1971-2014年汛期极端降水事件各指数的年时间序列,以1971-2000年枣庄58 024站逐日降水资料为基础,通过定义95百分位点极端降水事件阈值,利用m-k和累积距平等方法对枣庄近44年汛期极端降水指数的突变特征进行分析。结果表明:枣庄汛期极端降水事件阈值为38.7mm,近44年枣庄汛期各极端降水指数具有不同的突变特点。日最大降水量在1997发生了增大性突变趋势,没有通过0.05显著性检验;极端降水日数没有发生突变;极端降水量与极端降水强度均发生了3次突变,21世纪以来极端降水量和极端降水强度均出现了增大趋势。日最大降水量、降水日数、降水强度的变化均可引起的极端降水量的变化,三者与降水量成较好的正相关,相关系数均达到了0.01的信度检验。     

水库蓄水型人工增雨效果评估及其应用

通过对降水前后目标区的自然降雨量和作业前后雷达回波参量进行评估,选取2008年8月2日增雨作业作为个例进行计算。结果表明,本次作业过程平均增加降雨△R=26．7mm,平均增雨率α=24．7％,雷达回波参量在作业前后有明显变化。     

沈阳市降水天气过程中水汽含量特征及降水效率分析

[目的]指导强降水天气的预警和人工增雨工作。[方法]在沈阳雨季的7—8月份,利用地基双通道微波辐射计、激光粒子探测仪、翻斗式自动雨量计的同步观测结果,分析降水云中水汽含量的变化特征及降水效率。[结果]经翻斗式雨量计验证确认,激光粒子探测仪反演的以1分钟为时间间隔的雨强资料是可信的情况下,雨强同液态水累积含量及汽态水累积含量之间存在相关关系;提出了计算降水效率的方法,分析了雨强同降水效率的关系。[结论]水汽含量特征及降水效率的分析,对强降水天气的预警和人工增雨工作将有一定的指导意义。     

近59年江汉平原降水气候变化特征分析

基于1960—2018年江汉平原12个气象观测站逐日降水资料,计算降水量、降水日数、降水强度以及极端降水量,采用线性拟合、趋势分析以及Mann-Kendall突变检验等方法,分析江汉平原降水的气候变化特征。结果表明,江汉平原降水量春夏多、秋冬少,空间分布由南向北递减。年降水量总体呈缓慢增长趋势,递增速率24.63 mm/10年,但季节分配不均匀。Mann-Kendall突变检验结果显示,1978年为年降水量的突变年份。年均降水日数总体呈明显减少趋势,1983年为降水日数的突变年份,从1996年开始降水日数递减速率急剧增大。降水强度四季变化趋势与年变化趋势一致,均总体呈增强趋势,其中春、夏季递增速率高于年递增速率,秋、冬呈微弱增长趋势,降水强度的突变年份为1979年。极端降水量指标均总体呈缓慢增加趋势。江汉平原降水在时间上分布较为集中,强降水发生概率增大。20世纪60—70年代属少雨期,极端旱年多发生于此时段;20世纪80年代初、90年代中后期年降水量及极端降水量明显偏多,降水强度偏强,极端涝年集中出现在此时段。     

武汉主汛期小时降水变化

为了加强对武汉市主汛期降水气候和气候变化特征的了解,使用统计方法分析武汉市1955—2015年汛期小时降水数据。结果表明：武汉主汛期降水量443.5 mm,降水小时149 h,降水日数22.7天,降水强度19.5 mm/d;主汛期降水量05时最多28.9 mm,降水发生概率最大是04时13.1%,最小21时8.3%;主汛期内小时降水强度05时最大3.6 mm/h,16时最小1.9 mm/h;降水量、降水强度呈上升趋势,主汛期第3旬的降水强度增加趋势明显。城市防汛抗内涝应更多关注小时降水变化。     

一次农业抗旱飞机人工增雨探测个例分析

人工增雨是一项复杂的人工干预局部大气过程的科学实践,本文基于卫星、雷达、探空、飞机云雨微物理观测及地基观测等资料,对2005年6月21日一次农业抗旱飞机人工增雨个例进行分析。结果表明:此次是以低压天气系统为背景的雨层云(Ns)降水过程,云中液态水和过冷水含量具备增雨基本条件;地面至高空,系统稳定少动、降雨持续性强,云中可降水粒子浓度0℃层以上分布趋势为先增后减,但总体大于0℃层以下浓度;云层下湿上干、温度露点差随高度增加、云中存在较强上升气流,利于云体发展,具备一定的增雨潜力。     

雷达和GPS水汽资料在人工增雨指标中的应用

利用雷达、GPS大气可降水量等综合分析了云物理特征参数在一次对流降水中实施人工增雨的指标,根据对流过程的演变,将其细分为生成、发展、成熟、减弱、消亡5个阶段来分析各物理参数的变化特征。结果表明,GPS大气可降水量对降水的产生有较好的指示作用;组合反射率、回波顶高、垂直积分液体水含量与降水相关性好,能表示对流云总体发展情况;成熟阶段是实施人工增雨的最佳时段。     

2016年淮北市降水空间差异分析

利用统计学方法,分析了2016年淮北市37个加密自动站降水的空间差异.结果表明,2016年淮北市37个加密自动站降水属正态分布,平均降水量825.1 mm,雨日116.9 d.降水量、降水强度全年和四季南北差异显著,雨日全年和春、秋、冬季南北差异显著,大运河沿线、市区分别为雨量、雨日低值区;降水强度市区高,大运河沿线低.降水多为局部或大部地区,覆盖率与降水量、持续天数和过程雨日三者的自然对数呈直线正相关.