太行山东麓层状云微物理特征的飞机观测研究

杨洁帆 胡向峰 雷恒池 段英 吕峰 赵利伟 , 3

1 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴实验室，北京 100029

2 河北省人工影响天气办公室，石家庄 050021

3 河北省气象与生态环境重点实验室，石家庄 050021

1 引言

从上世纪70 年代开始，国内外对层状云进行了大量的外场观测和数值模拟研究，主要包括苏联对冬季层状云的探测和人工影响试验、美国对温带气旋云系和地形云的探测和数值模拟、加拿大对混合相云的研究、美国IMPROVE 研究计划及我国北方层状云人工降水试验研究，针对层状云及积层混合云的降水机制和云降水微物理特征的研究取得了一系列的成果。Houze et al.（1979）利用飞机探测研究气旋锋面云系中尺度雨带的云粒子的大小，相态及谱分布等垂直变化特征。Hobbs et al.（1980）指出冷锋引起的层状云降水由锋前冷区雨带、暖区雨带、窄冷锋雨带、宽冷锋雨带、波状雨带和锋后雨带6 种雨带降水组成。在此基础上，研究了温带气旋中冷锋云系和暖锋云系不同部位的雨核特征。Parsons and Hobbs（1983）分析了6 种雨带在降水过程中各自的形成、发展及雨带之间相互作用的特点。Heymsfield et al.（2002）对全球多地的降水性层状云垂直结构进行了分析与总结，发现粒子谱由云顶到云底发生拓宽，最大粒子的尺度由几毫米增长至几厘米，且1 mm 以下的粒子浓度降低，这是由聚并增长过程导致的，粒子谱基本符合gamma分布和指数分布。Stith et al.（2002）对热带不同地区的数次飞机探测结果总结分析发现，强上升气流（大于5 m s−1）区内含有更多的小云滴和小冰粒子；……