吉林省层状云中过冷水含量分布特征及人工增雨潜力研究.pdfVIP

维普资讯 吉林省层状云中过冷水含量分布特征及人工增雨潜力研究 刘健 ，2 于勇2 蒋彤2 陈知新2 米长树2 (1．南京气象学院研究生部 南京 210044；2．吉林省人工影响天气办公室 长春 130062) 摘 要 2001-2002年在实施人工增雨作业的同时利用美国粒子测量系统，对吉林省 5～7月降水性层状云进行 了科研探测。通过对探测 资料 的分析 ，得到 以下结论 ：(1)吉林省 的降水性层状云主要分为 3种云型：雨层云降水 、蔽光高层云一层积云降水 、透光 高层云降水 。其 中雨层 云 中过冷水含量最大；(2)云中过冷水含量与云底高度 为负相关，与过冷层厚度为正相关；(3)3种云型中距 0℃层高度 以上400--600m 高度范 围内过冷水含量达最大；(4)3种云型的可播度为86％。雨层云的人工增雨潜力为最大。 关键词 层状云过冷水含量 云层配置 人工增雨潜力 云中过冷水含量是云中重要的微物理要素之一 ，特别是 省5～7月的降水性层状云主要可分为 3种类型：雨层云。蔽 在人工增雨工作中该物理量显得尤为重要。因为 目前催化云 光高层云一层积云。透光高层云 降水。它们的结构 ：一般 层多为系统性层状冷云，就层状冷云人工增雨潜力条件而言， 1000到低于3000m为层积云 ；3000到低于6000m为蔽光高 云 中的过冷水含量是最重要的参数之一…。2001～2002年 层云；雨层 云云底 高度 一般 在 1000m，云顶一 般低 于 我们利用中国科学院大气物理研究所引进的美国粒子测量系 6000m。其云层最厚。蔽光高层云一层积云云层中间有夹层 统(PMS)在吉林省对 5～7月的降水性层状云进行 了探测。 为分层结构。透光高层云高度与蔽光高层云相近 ，一般发生 本文针对这2aPMS系统所取得的微观资料中的云含水量资 在系统的前部或尾部 ，因此云层较薄。 料进行处理、分析，找 出在不同的天气背景下，云中过冷水含 2．1．2 Fssp和 OAP一2D—C探头是按时间序列在云中取样 量在云中的分布特征。根据 Bergeron提 出的关于冰晶水滴共 的，因此，按时间进行平均(按每分钟平均)分别计算了3种云 存 、水滴蒸发和冰晶凝华增长的降水理论可知云中过冷水含 型的云中过冷水含量，计算结果如表 1。 量的多少及云体过冷却部分是否缺乏冰晶是衡量云中降水转 表 1 不同云层中的过冷水含量 化效率的主要指标。因此，对降水性层状云中过冷水含量分布 特征进行研究，可 以为人工增雨外场作业中寻找过冷水含量 大值区提供理论依据，减少外场作业中存在的盲 目性，可进一 步提高人工增雨效率。 1 观测和资料处理 从表 1可 以看出：垂直结构为雨层云降水的云层 中其过 2o01～2002年利用 PMS系统对吉林省 5～7月的降水 冷水含量最大，为0．2737g／m3；其次是蔽光高层云一层积云 性层状云在进行人工增雨作业的同时进行 了科研探测。该套 降水，其过冷水含量为0．1693g／IT1；过冷水含量最小的云层 系统是 目前国际上大气探测领域中先进的探测系统之一。观 为透光高层云降水，其值为0．1054g／m3。 测中同时使用 3个探头 ：Fssp一100(前向散射粒子谱仪)量程 这种差异的产生与天气系统有关。当出现垂直结构为雨 为 0．5—47．0z／m，OAP一2D—C(--~维光阵云滴谱探头)量程 层云降水时，与之配合的天气系统一般来说范围大 。冷暖空气 为 25．0～800．0z／m，OAP一2D—P(二维光阵雨滴谱探头)量 活动 比较活跃，暖湿空气较强，云层较厚，因此。云中过冷水含 程为 200．0～6400．0z／m，可 以测量大气 中气溶胶、云滴、雨 量大。蔽光高层云一层积云降水 ，因其天气系统范围较小，低 滴 、冰 晶以及雪晶的尺度谱分布。本文主要研究云中过冷水 层水汽输送较少，故整层云的含水量较小。透光高层云 降水 含量的分布，因此主要对 Fssp一100，OAP一2D—C所取资料 一 般在系统的前部或尾部，