结合Ka 和X 波段双偏振雷达对北京一次锋面降雪过程雪带的观测分析

武静雅 毕永恒 孙强 吕达仁

1 中国科学院大气物理研究所，北京 100029

2 中国科学院大学，北京 100049

3 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室，北京 100029

1 引言

层状云降水多与大范围抬升相关，包括中尺度对流系统、热带气旋、锋面气旋系统等。其中锋面气旋系统是中纬度地区的主要云和降水源（Houghton 1968；Businger and Reed, 1989；Houze,2014）。锋面气旋系统常具有多尺度复合结构，由于气流场和湿度场的不同配置，系统内可能出现多种中小尺度结构。锋面气旋中小尺度相关研究结果显示其重要的中尺度结构是雨带和雪带，雨带和雪带即降水更为集中的区域，一般成带状排列。锋面层状云降水水平方向分布不均匀，一般由多个雨带或雪带组成（Heymsfield, 1979）。

以往有许多利用雷达、飞机等设备对雨带观测分析的工作，因而目前对雨带的水平分布、垂直结构有比较全面的认识（Hobbs et al., 1980; Rutledge and Hobbs, 1983; Stolzenburg et al., 1998; Houze et al., 2009）。目前认为雨带上部的冰晶来源可能有3 种，分别是原位生成、由临近或上方“播种”而来以及内部嵌入的某种结构生成，上部冰晶生成后即开始生长。垂直方向上是明显的分层结构，每一层内由不同的微物理过程主导。自上而下一般为凝结增长层、碰并增长层、凇附或介电常数变化层、融化层四层。

但是，对雪带的研究集中于锋面气旋系统内温湿度场的分布、雪带的水平分布特征及其影响因素（Sanders and Bosart, 1985; Martin, 1999; Nicosia and Grumm, 1999; Schultz and Schumacher, 1999;Clark et al., 2002; Jurewicz and Evans, 2004; Novak et al., 2009; Picca et al., 2014），缺乏对雪带形成演变的过程及宏微观物理结构等更为细致的观测分析，远不如对雨带的研究深入。

对云的观测可以分为原位观测和遥感观测。……