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层状云系降水结构特征及飞机人工增雨作业的综合观测分析

蔡兆鑫  
【摘要】:在发展的云系中找出合适的云降水结构是人工影响天气成功的关键,卫星、雷达和飞机等是分析云宏微观结构和作业条件及效果的主要手段,然而各种观测各有优缺点,人工增雨作业的条件监测识别和效果分析都十分困难。如何结合卫星雷达等遥感手段和飞机观测资料,对综合分析云的宏微观结构特征,研究人工增雨作业条件和播云效果十分重要,也是提高人影作业科学水平的关键。 本文利用2009年4月18日和2010年4月20日两次人工增雨外场试验,综合利用卫星、雷达、加密探空、雨量及飞机云物理等观测,分析了播云前后云系宏微观结构特征以及地面降雨量的变化。主要结果有: 1)2009年4月18日张家口地区的降水云系为积层混合云,云中过冷水丰沛,具有很好的可播性,强可播区占作业云体的主要部分;云的可播性与雷达回波有一定的对应关系,C波段雷达回波的强弱与降水粒子谱呈现较好的相关性,与云滴谱相关性相对较弱;播云作业过后,云中小云粒子浓度减少,大云粒子和降水粒子浓度增加,雷达回波的相应位置出现亮带;作业影响区和对比区的雨量对比分析显示,作业过后近三小时内降水增加。 2)2010年4月20日山西地区的降水云系为典型的层状云降水,云顶高度约为8km,云中过冷水含量不高,可播性较差,大值区域主要集中在2500m-4500m高度上,大云粒子的直径随着高度的增加而增大;水平分布上,各种粒子大小分布较均匀,浓度略有起伏,且降水粒子浓度大值区对应的小云粒子浓度较低,而其浓度低值区对应的小云粒子浓度较高,此次降水的主要成因可能为冰水转换机制。作业过后,云顶高度有降低趋势,雷达回波整体变化并不明显,降水略有增加。


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