包興華
(內(nèi)蒙古呼倫貝爾市氣象局,內(nèi)蒙古 海拉爾 021008)
降雨是大氣水循環(huán)的主要環(huán)節(jié),反映了地球大氣的動力、熱力、水汽等多種要素的相互作用。其中雨滴在空氣中受重力作用的降落過程中,由于受到表面張力等多種力的相互作用,其尺度、速度等微物理性質(zhì)呈現(xiàn)不同的特征。雨滴的尺度、形狀、速度及其譜分布是天氣雷達定量估計降水的重要基礎(chǔ)。因此研究這些微物理特征及其測量技術(shù),對于云雨物理的科學認識、人工增雨作業(yè)的效果評估等方面均有著重要作用。
儀器采用Parsival激光雨滴譜儀,2017年6月22 日 14:00~15:00 和 2017 年 8 月 23 日 20:00~08:00呼倫貝爾地區(qū)兩次降水過程的雨滴譜資料,采樣時間為1min,樣本共483個。海拉爾區(qū)新一代多普勒雷達資料。根據(jù)降水類型分類方法[1-5]對這兩次降水進行分類。
2017年 6月 22日 14:00~15:00呼倫貝爾地區(qū)發(fā)生降水,1h降水量為11.1mm。6月22日14時從500hPa圖上可以看出呼倫貝爾地區(qū)處于低槽槽前,提供了有利于強對流天氣發(fā)生發(fā)展的上升條件。從雷達圖上可以看出14:00時和15:00時回波強度分別為 35dBZ 和 40dBZ。 因此,14:00-15:00 時呼倫貝爾地區(qū)降水為對流云降水。2017年8月23日20:00-08:00呼倫貝爾地區(qū)發(fā)生降水,累計時間12h,1h平均降水量為2.5mm。8月23日20時500hPa顯示呼倫貝爾地區(qū)上空有一明顯深厚的冷槽,東北-西南方向上有切變線。從雷達圖上可以看出雷達回波強度值在20~25dBZ。因此,8月23日20時開始的降水為層狀云降水。
表1為呼倫貝爾地區(qū)兩次降水過程中雨滴譜各微物理量特征值??梢钥闯鰧訝钤平邓^程中每立方米的平均濃度(N)為234.1個,液態(tài)含水量(W)為0.07g/m3,平均雨強為0.98mm/h,雷達反射率因子(Z)平均值為22.67dBZ,雨滴的平均直徑(Dave)和最大直徑(Dmax)分別為0.65mm和1.54mm。對流云降水每立方米平均濃度為568.25個,液態(tài)含水量為0.36g/m3,平均雨強為8.76mm/h,雷達反射率因子平均值為38.4dBZ,雨滴的平均直徑和最大直徑分別為0.82mm和2.01mm。對比這兩種降水的特征值發(fā)現(xiàn),對流云降水雨滴譜各微物理量均大于層狀云。
呼倫貝爾地區(qū)層狀云降水與對流云降水過程中雨滴平均濃度分別為234.1個·m3和 568.25個·m3,液態(tài)含水量分別為0.07g/m3和0.36g/m3,平均雨強分別為0.98mm/h和8.76mm/h,雷達反射率因子平均值分別為22.67dBZ和38.4dBZ,平均直徑分別為0.65mm和0.82mm,最大直徑分別為1.54mm和2.01mm。