留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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
    下载: 导出CSV

    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
    下载: 导出CSV

    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
    下载: 导出CSV

    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
    下载: 导出CSV
  • [1] 陈宝君, 李子华, 刘吉成.三类降水云雨滴谱分布模式.气象学报, 1998, 56(4):506-512. doi:  10.11676/qxxb1998.046
    [2] 宫福久, 刘吉成, 李子华.三类降水云雨滴谱特征研究.大气科学, 1997, 21(5):607-614. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX201402010.htm
    [3] Marshall J S, Palmer W M.The distribution of raindrops with size.J Meteor, 1948, 5:165-166. doi:  10.1175/1520-0469(1948)005<0165:TDORWS>2.0.CO;2
    [4] Blanchard D C, Theodore S S.Experiments on the generation of raindrop-size distribution by drop breakup.J Atmos Sci, 1970, 27:101-108. doi:  10.1175/1520-0469(1970)027<0101:EOTGOR>2.0.CO;2
    [5] Ulbrich C W.Effect of Size Distribution Variations on Precipitation Parameters Determinied by Dual-measurement Techiniques.Preprints of 20th Conf Radar Meteoroloy, Boston, Amer Meteor Soc, 1981:276-281.
    [6] 宫福久, 何友江, 王吉宏, 等.东北冷涡天气系统的雨滴谱特征.气象科学, 2007, 27(4):365-373. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKX200704003.htm
    [7] 张国庆, 孙安平, 周万福, 等.青海门源雨滴谱特征及降水机制的初步研究.高原气象, 2009, 28(1):77-84. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX200901010.htm
    [8] 周黎明, 张洪生, 王俊, 等.一次典型积层混合云降水过程雨滴谱特征.气象科技, 2010, 38(增刊Ⅰ):73-77. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKJ2010S1014.htm
    [9] 房彬, 班显秀, 郭学良, 等.雷达-雨量计-粒子激光探测仪联合估算降水量.大气科学, 2010, 34(3):513-519. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK201003006.htm
    [10] 詹丽珊, 陈万奎, 黄美元. 南岳和泰山云中微结构起伏资料的初步分析//我国云雾降水微物理特征的研究. 北京: 科学出版社, 1965: 30-40.
    [11] 何珍珍. 泰山一次雷雨雨滴谱观测结果//我国云雾降水微物理特征的研究. 北京: 科学出版社, 1965: 69-71.
    [12] You Laiguang, Liu Yangang.Error ananlysis of GBPP-100 probe.Atmos Res, 1994, 34:379-387. doi:  10.1016/0169-8095(94)90104-X
    [13] 刘红燕, 雷恒池.基于地面雨滴谱资料分析层状云和对流云降水的特征.大气科学, 2006, 30(4):693-702. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200604013.htm
    [14] 濮江平, 赵国强, 蔡定军, 等.Parsivel激光降水粒子谱仪及其在气象领域的应用.气象与环境科学, 2007, 30(2):3-8. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HNQX200702000.htm
    [15] 周黎明, 王俊, 张洪生, 等.激光雨滴谱仪与自动气象站观测雨量对比研究.气象科技, 2010, 38(增刊Ⅰ):113-117. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKJ2010S1024.htm
    [16] 严采蘩, 陈万奎.对流层下部雨滴谱分布.应用气象学报, 1990, 2(1):191-198. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19900227&flag=1
    [17] 杜振彩, 黄荣辉, 黄刚, 等.亚洲季风区积云降水和层云降水时空分布特征及其可能成因分析.大气科学, 2011, 35(6):993-1007. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK201106002.htm
    [18] Rutledge S A, Houze R A. A diagnostic modeling study of the trailing stratiform region of a midlatitude squall line.J Atmos Sci, 1987, 44(18):2640-2656. doi:  10.1175/1520-0469(1987)044<2640:ADMSOT>2.0.CO;2
    [19] Houze R A.Stratiform precipitation in regions of convection:A meteorological paradox?Bull Amer Meteor Soc, 1997, 78(10):2179-2196. doi:  10.1175/1520-0477(1997)078<2179:SPIROC>2.0.CO;2
    [20] 刘玉超, 杨军, 卓连根, 等.对积雨云、层状云降水雨滴谱个例对比分析.吉林气象, 2012(2):30-34. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JLQX201202011.htm
    [21] 林文, 牛生杰.宁夏盛夏层状云降水雨滴谱特征分析.气象科学, 2009, 29(1):97-101. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKX200901017.htm
    [22] 李艳伟, 杜秉玉, 周晓兰.新疆天山山区雨滴谱特性及分布模式.南京气象学院学报, 2003, 26(4):465-472. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX200304003.htm
    [23] 周毓荃, 刘晓天, 周非非, 等.河南干旱年地面雨滴谱特征.应用气象学报, 2001, 12(增刊Ⅰ):39-47. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YYQX2001S1005.htm
    [24] 廖菲, 邓华, 万齐林, 等.珠江三角洲地区两次夏季典型雷电天气系统的雨滴谱特征观测研究.高原气象, 2011, 30(3):798-808. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX201103027.htm
    [25] 李娟, 游来光, 胡志晋, 等.黄河上游玛曲地区雨滴谱特征的观测研究.高原气象, 2006, 25(5):942-949. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX200605022.htm
    [26] 阮征, 葛润生, 吴志根.风廓线仪探测降水云体结构方法的研究.应用气象学报, 2002, 13(3):330-338. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20020343&flag=1
    [27] 东高红, 刘黎平.雷达与雨量计联合估测降水的相关性分析.应用气象学报, 2012, 23(1):30-39. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20120104&flag=1
    [28] 窦贤康, 刘万栓, Amayenc P, 等.机载雷达定量测雨中雨滴谱参数的优化.应用气象学报, 1999, 10(3):293-298. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19990371&flag=1
    [29] 安英玉, 金凤岭, 张云峰, 等.地面雨滴谱观测的图像自动识别方法.应用气象学报, 2008, 19(2):188-193. doi:  10.11898/1001-7313.20080234
  • 加载中
图(7) / 表(4)
计量
  • 摘要浏览量:  6076
  • HTML全文浏览量:  1820
  • PDF下载量:  1100
  • 被引次数: 0
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

目录

    /

    返回文章
    返回