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云中液态水的探测研究

王慧娟  
【摘要】: 首先,根据垂直累积液态水含量(VIL)计算原理,在整层VIL基础上更加细化计算了层状云(主要是相对稳定的降水性积层混合云)不同高度上积分液态水含量,分析层状云VIL的分布特点及其表征的意义,通过这种方法,拓展VIL的应用范围,如在人工增雨作业区域的选择上以及在降水机制的研究上等等。研究结果表明,雷达VIL能反映零度层上部不同高度积分液态水含量的变化,显示VIL的高值区,为人工增雨作业区的选择提供指导;另外,雷达某一层回波只能反映一个层面上降水粒子的分布,而VIL能够全面地反映雷达探测范围内空中降水粒子的整体分布,较雷达强度回波更适合人工增雨作业区域的选择。 其次,根据机载对空微波辐射计探测云中路径积分液态水含量的辐射传输原理、反演方法,对07年5月23日资料进行反演表明云中积分液态水含量能够灵敏地反映飞行高度上方云层积分含水量分布情况;另外,对07年5月份的两次辐射计标定进行了探讨,差异较大;之后对07年5月16日两次飞行中上升和下降过程进行云液水廓线计算,发现与F-100和热线含水量仪实际探测曲线相似,只是在数值上存在差异。 最后,利用长春2007年5月16日的一次层状云降水过程的飞机观测资料,并结合天气图、卫星云图及雷达回波等资料,综合分析了此次降水过程中两次液态水跃变所对应的粒子浓度、粒子谱、雷达VIL、微波辐射计积分液态水LWC以及地面雨强特征。研究表明:层状云微结构在水平方向上的起伏较大,出现两次典型的含水量跃变。第一次液态水突变主要原因是因为粒子浓度增加;第二次液态水突变原因是因为粒子浓度和粒子谱共同作用的结果;雷达VIL值和地面雨强两者呈正相关。


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