SPEC机载云探测系统及其云物理研究进展

刘思瑶，赵传峰，周毓荃

(1.北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院，北京100875；2.中国气象局云雾物理环境重点开放实验室，北京100081)

引言

云通过其微物理参量(云粒子大小和相态等)、宏观参量(覆盖范围、高度、厚度等)与太阳短波辐射和地气的长波辐射发生作用，使其成为影响地气辐射能量收支平衡最重要的参量(傅云飞和冼桃，2017)。云降水不仅是全球及区域水循环过程的重要环节，也是气候变化的重要指示剂，为此各国科学家从不同方面对云降水进行了广泛的研究(傅云飞，2018)。其中了解降水云水平分布和垂直结构及其微物理特性十分重要(傅云飞等，2007)，而可靠的云微物理探测设备可以帮助更好地理解云结构、云降水和云辐射过程。飞机探测通过在飞机上搭载云微物理探测设备对云进行直接探测，可获得较可信的高时空分辨率的云参数。为此我国近年来陆续引进多套机载云物理探测系统，大体分为三代：PMS(Particle Measuring Systems)、DMT(Droplet Measurement Technologies)和SPEC(Stratton Park Engineering Company)。

机载PMS粒子测量系统是20世纪70年代后期开始在世界各地逐步被广泛采用的云微物理观测仪器(Knollenberg et al.，1981)。该套设备能够实时测量大气中0.5~6 400μm的粒子的谱分布，并可以给出25~6 200μm的粒子的二维图像。中国气象科学研究院人工影响天气中心于1981年开始引进这一系统，并逐步运用到一些外场试验中，取得了很多有价值的云微物理观测资料。很多气象工作者通过对PMS探测资料的深入分析，研究了人工影响天气的相关科学问题(游来光，1991，1994；段英等，1998；胡志晋，2001；……