降水性层状云结构及微物理量相关性分析

杨文霞 胡朝霞 董晓波 邓育鹏

摘要利用飞机、雷达、卫星观测资料，对2014年5月1日08时—2日08时河北省一次降水性层状云结构特征进行综合观测分析。结果表明本次过程降水云大致分为3层：4 200～2 850 m为冷暖云结构，2 162～2 174 m为十几米厚的纯暖云，近地面层121～265 m有粒子浓度较低（量级为101cm-3）的暖云。降水开始前存在较明显的催化云—供给云结构，降水开始后高层对低层有催化作用。人工增雨潜力区主要位于3 100～4 000 m，对应的雷达回波强度为20～30 dBz，且雷达回波强度垂直梯度明显变小。对不同高度的云微物理量进行相关性分析，结果表明，云底的液态水含量和云滴浓度与气溶胶浓度具有较强的负相关，过冷水含量与云滴浓度相关性达到0434，云凝结核浓度在冷云中与温度相关性较强，相关系数达到0717。

关键词降水性层状云；微物理结构；相关性

云结构是研究讨论云中降水物理过程的基础，是云产生降水与否的基本条件，外场观测实验是云物理学和人工影响天气的重要组成部分（游来光，1991）。层状云系结构稳定，垂直方向上变化起伏小，降水机制非常复杂，观测研究层状云的水物质对中国北方地区开展人工增雨作业至关重要（王秀娟等，2014）。1950 年，Bergeron（1950）提出“播种云—供应云”机制，播种云一般是卷层云，供应云一般是浓密的层状云，当供应云受到冰雪晶粒子的播种后，云内通过云水碰冻、云冰碰连和雪晶的转化使降水强度明显增加。中国北方的层状云系观测研究始于20世纪60年代，顾震潮（1980）在20世纪60年代提出层状云系降水粒子形成概念模型，模型突出了层状云系降水的特点，较完整地阐明播种云与供应云之间的关系。……