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利用机载探测设备研究云中零度层附近云雷达反射率与液态含水量的关系

2020-07-21王烁张佃国郭学良崔雅琴樊明月刘泉

海洋气象学报 2020年2期

王烁,张佃国,郭学良,崔雅琴,樊明月,刘泉

(1. 山东省人民政府人工影响天气办公室,山东 济南 250031;2. 中国科学院大气物理研究所,北京 100029;3. 山东省气象信息中心,山东 济南 250031)

引言

层状云或积层混合云是实施飞机增雨的主要作业对象,云雷达观测是揭示云层微物理结构的一种重要手段。毫米波测云雷达能够穿透含水量较高的混合相云层,对非降水云及弱降水云也具有很高的探测敏感性[1-2],可以获得云内宏微观参数及水平、垂直结构变化,对云特性研究、人影作业指挥和降水预测都具有重要意义。在层状云降水条件下,利用云雷达回波强度、速度和速度谱宽,可以准确反演降水粒子的谱分布、含水量等微物理参数,建立雷达参量与云内液态含水量之间的关系。DENG and GERALD[3]利用多普勒功率谱和雷达反射率反演了云滴谱参数,估算了卷云的冰水含量、粒子数密度等参数;FRISCH et al.[4]利用Ka波段云雷达、微波辐射计和简易的降水模型对层积云内不同粒子参数进行了分析,基于多普勒功率谱反演出粒子数浓度、液态含水量等参数;HOGAN et al.[5-6]利用地基激光雷达结合毫米波雷达得到的光学厚度识别了过冷水存在区域,将雷达后向散射率与云中过冷水关联起来;吴举秀等[7-8]利用毫米波雷达参量识别了层状云中过冷水,并利用多普勒速度的双峰谱反演了混合相云的过冷水含量及冰晶含水量;刘黎平等[9]利用毫米波雷达和飞机联合观测层状云,采用FRISCH et al.[4]的方法反演了层状云内粒子参数,并与飞机观测进行了初步对比;……

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