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成都地区雨滴谱特征

柳臣中 周筠珺 谷娟 黄蕾 向钢

柳臣中, 周筠珺, 谷娟, 等. 成都地区雨滴谱特征. 应用气象学报, 2015, 26(1): 112-121. DOI: 10.11898/1001-7313.20150112.
引用本文: 柳臣中, 周筠珺, 谷娟, 等. 成都地区雨滴谱特征. 应用气象学报, 2015, 26(1): 112-121. DOI: 10.11898/1001-7313.20150112.
Liu Chenzhong, Zhou Yunjun, Gu Juan, et al. Characteristics of raindrop size distribution in Chengdu. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(1): 112-121. DOI:  10.11898/1001-7313.20150112
Citation: Liu Chenzhong, Zhou Yunjun, Gu Juan, et al. Characteristics of raindrop size distribution in Chengdu. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(1): 112-121. DOI:  10.11898/1001-7313.20150112

成都地区雨滴谱特征

DOI: 10.11898/1001-7313.20150112
资助项目: 

中科院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室2013年度开放基金 LPCC201305

国家重点基础研究发展计划 2014CB441401

北京市自然科学基金重点项目 8141002

详细信息
    通信作者:

    柳臣中, email: vanni010@sina.com

Characteristics of Raindrop Size Distribution in Chengdu

  • 摘要: 选取成都信息工程学院气象观测场LNM激光雨滴谱仪获得的2009—2011年175次降水过程的观测资料,依据产生降水云的性质进行统计分类,基于微物理特征参量讨论了成都地区积云、积层混合云以及层状云降水雨滴谱的总体特征,同时结合3个典型个例的微结构参量进行对比分析。结果表明:成都地区积云降水和积层混合云降水的雨滴谱比层状云宽且雨滴数密度比层状云多,特别是在大雨滴和甚小雨滴部分;4种反映雨滴谱特性的特征直径从大到小依次为积云降水、积层混合云降水、层状云降水;成都地区层状云降水的雨强主要来自于小雨滴,而积云降水和积层混合云降水的雨强主要来自于大雨滴;雨强取决于大雨滴的数量,小雨滴贡献率与雨强呈负相关,中数体积直径对雨强变化有一定指示作用。对成都地区雨滴谱特征的研究,有利于进一步了解该地区降水的微物理特性及成雨机制,为降水数值预报工作积累资料和经验。
  • 图  1  3种类型降水平均雨滴数密度

    Fig. 1  The mean number density in three-type precipitation

    图  2  3种类型降水的数密度百分比

    (a) 积云降水,(b) 积层混合云降水,(c) 层状云降水

    Fig. 2  The percentage of number density in three-type precipitation

    (a) cumulus, (b) cumulus-stratus mixed cloud, (c) stratus

    图  3  3种类型降水雨滴平均直径百分比分布

    Fig. 3  The percentage distribution of mean diameters in three-type precipitation

    图  4  3种类型降水的中数体积直径百分比分布

    Fig. 4  The percnetage distribution of the median volume diameters in three-type precipitation

    图  5  3次降水产生过程中相应08:00 500 hPa环流形势

    (图中黑色实心方块为观测场位置,单位:dagpm) (a) 积云降水 (2009-08-26), (b) 积层混合云降水 (2011-07-03), (c) 层状云降水 (2010-06-06)

    Fig. 5  500 hPa potential height field of three cases at 0800 BT

    (the position of observation station marked by solid black box, unit:dagpm) (a) cumulus precipitation (26 Aug 2009), (b) cumulus-stratus mixed cloud precipitation (3 Jul 2011), (c) stratus precipitation (6 Jun 2010)

    图  6  3次降水产生过程中相应24 h累积降水量分布 (单位:mm)

    (a) 积云降水 (2009-08-26),(b) 积层混合云降水 (2011-07-03),(c) 层状云降水 (2010-06-06)

    Fig. 6  24-h precipitation of precipitation in three cases (unit: mm)

    (a) cumulus precipitation (26 Aug 2009), (b) cumulus-stratus mixed cloud precipitation (3 Jul 2011), (c) stratus precipitation (6 Jun 2010)

    图  7  3个降水个例的降水微结构参量随时间的演变

    Fig. 7  Changes of precipitation microphysical structure parameters in three cases

    表  1  3种类型降水频次统计

    Table  1  The frequency of three-type precipitation

    季节 积云降水 积层混合云降水 层状云降水
    频次 比例% 频次 比例% 频次 比例%
    3 13.0 15 39.5 51 44.7
    14 61.0 19 50.0 30 26.3
    5 21.7 4 10.5 24 21.1
    1 4.3 0 0 9 7.9
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    表  2  3种类型降水的雨滴特征直径平均值 (单位:mm)

    Table  2  Mean characteristic diameters of raindrop in three-type precipitation (unit: mm)

    降水类型 Dm Dv Dp Dn
    积云降水 0.56 0.88 1.83 1.66
    积层混合云降水 0.53 0.72 1.19 1.12
    层状云降水 0.44 0.54 0.79 0.75
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    表  3  不同雨滴对数密度及雨强的贡献率 (单位:%)

    Table  3  The contribution of different raindrop sizes to the number density and the rainfall intensity (unit:%)

    降水类型 n1/N n2/N n3/N R1/R R2/R R3/R
    积云降水 87.98 10.58 1.44 10.50 47.66 41.84
    积层混合云降水 90.92 8.66 0.42 27.84 53.73 18.43
    层状云降水 96.39 3.52 0.09 63.21 31.92 4.87
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    表  4  不同雨滴贡献率相对偏差 (单位:%)

    Table  4  The relative deviation of contribution of different raindrop sizes (unit:%)

    降水类型 n1/N n2/N n3/N R1/R R2/R R3/R
    积云降水 4.29 28.73 111.81 72.67 36.74 56.41
    积层混合云降水 4.38 43.76 92.86 64.76 21.70 80.41
    层状云降水 4.12 109.09 211.11 46.81 76.38 165.09
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-05
  • 修回日期:  2014-09-29
  • 刊出日期:  2015-01-31

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