夏季不同地區(qū)降水云系雨滴譜特征的觀測研究.pdf

1、本文基于2007年在寧夏固原和廣州湛江以及2008年在吉林長春和伊通利用PARSIVEL激光粒子譜儀觀測的夏季降水云系雨滴譜資料，結(jié)合同時(shí)期衛(wèi)星、雷達(dá)、自動(dòng)氣象站和自動(dòng)雨量站等相關(guān)資料，對(duì)夏季不同氣候區(qū)域的不同類型降水雨滴譜特征進(jìn)行了詳細(xì)分析，并對(duì)不同觀測方法進(jìn)行了對(duì)比觀測實(shí)驗(yàn)。主要結(jié)論如下： (1)通過對(duì)觀測方法的對(duì)比得到：根據(jù)PARSIVEL在吉林的觀測結(jié)果估算的雨量與翻斗式自動(dòng)雨量計(jì)所測結(jié)果一致性較好，前者僅在雨強(qiáng)較大時(shí)略

2、高于后者，這表明該儀器能較為客觀地反映雨滴譜的真實(shí)分布，而人工濾紙色斑法獲得雨滴譜則有較大的小滴數(shù)濃度。 (2)通過對(duì)比分析寧夏層狀云和對(duì)流云降水的雨滴譜特征發(fā)現(xiàn)：在寧夏，層狀云降水中直徑D<0.8mm的雨滴數(shù)濃度較對(duì)流云降水大，而對(duì)流云降水中直徑在0.8-7.5mm范圍內(nèi)的雨滴數(shù)濃度較層狀云降水要大。大滴(D>1.3mm)數(shù)濃度的增大是層狀云降水雨強(qiáng)增大的主要原因，滴譜沒有明顯的拓寬；而對(duì)流云降水雨強(qiáng)的增大則主要?dú)w因于大雨滴數(shù)

3、濃度和雨滴最大直徑的同時(shí)增大，故而其滴譜寬較層狀云降水增大明顯。雨滴譜的散度和有效半徑以及雷達(dá)反射率因子均與雨強(qiáng)呈正相關(guān)，隨著雨強(qiáng)的增大而增大。 (3)詳細(xì)分析寧夏層狀云和對(duì)流云降水的雨滴下落速度發(fā)現(xiàn)：層狀云降水的雨滴落速主要集中在2-4m/s的范圍內(nèi)，并有著大于30個(gè)/m3的數(shù)濃度中心值，且該值會(huì)隨著雨滴直徑或者速度的變化迅速減??；而對(duì)流云降水的雨滴落速主要集中在4-6m/s的范圍內(nèi)，數(shù)濃度中心值則在12個(gè)/m3以下，并且各檔

4、直徑和速度的雨滴數(shù)濃度分布較層狀云均勻。由于寧夏空氣密度較小的原因，PARSIVEL所測雨滴落速較Gunn-Kinzer的下落末速度存在系統(tǒng)性地偏大，而湍流的作用會(huì)使得瞬時(shí)雨滴速度值分散在理論線的兩側(cè)，小雨滴(D<1mm)較易受其影響，隨著雨滴直徑的增大，湍流對(duì)其影響相應(yīng)減小，且對(duì)流云降水的雨滴落速較層狀云更易受湍流影響。 (4)本文引入統(tǒng)計(jì)參量峰度和偏度并利用峰度和偏度檢驗(yàn)法進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)Gamma分布可以較好地?cái)M合層狀云和對(duì)