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飞机人工增雨云系结构及作业技术的观测研究: 2024年; 云作为大气水循环的重要组成部分,通过降水为陆地生态系统提供大量淡水。由于华北地区降水量和云量有限,华北区域成为全国缺水比较严重的地区,资源性缺水问题成为制约该区域水资源安全保障、生态文明建设,以及防灾减灾和乡村振兴的重要因素。与此同时,空中云水资源成为了人们关注的重点。从自然云的降水效率来看,对流云平均降水效率为56%,层状云为29%,我国年均云水资源的降水效率约为20%,华北地区不到15%,因此具有较大的开发潜力。; 董晓波麦榕王晓青黄兆楚李政昊; 关键词：空中云水资源资源性缺水降水效率防灾减灾

华北地区一次低槽冷锋云系结构和增雨条件研究被引量：1: 2022年; 地处华北地区的河北、山西等地2017年春季发生较严重干旱,对农作物播种及生长造成一定影响,开展人工增雨作业有利于缓解旱情、减轻旱灾影响。为科学、精准地开展人工增雨作业,利用云降水显式预报系统(Cloud and Precipitation Explicit Forecast System,CPEFS_v1.0)结合实况资料,对2017年5月22—23日发生在华北地区的一次典型低槽冷锋云系降水过程进行研究,选择河北邢台站为代表研究不同降水阶段云系结构和增雨条件。结果表明,当邢台处于地面冷锋之后、700 hPa槽前时,因锋面抬升出现较强降雨,10 min雨量最大超过2.0 mm,此阶段850 hPa以下水汽通量大于21 g·hPa^(-1)·cm^(-1)·s^(-1),随着云砧移过邢台,云系由冰雪晶组成的高层冷云转变为冷暖混合云,低层云水、中层过冷水和霰的混合比均明显较高,霰的融化、雨滴碰并云滴是降雨形成的主要过程;当邢台处于700 hPa槽后、500 hPa槽前时,降水转变为由深厚层云形成的小雨,此阶段中低层水汽、云水含量明显减小,上升运动主要出现在冷区且明显减弱,云系依旧为冷暖混合云,但过冷水及霰的含量降低,降水主要由霰的融化产生;500 hPa高空槽过境之后降水逐渐消散。增雨可播时间主要出现在锋面抬升强雨期、深厚层云小雨期,可播高度位于4.0~7.9 km,强可播区在4.0~5.5 km高度且含有充沛过冷水的区域。; 史月琴赵俊杰孙晶孙玉稳; 关键词：云系结构数值模拟

台风贝碧嘉(1816)外围云系结构与降水特征被引量：3: 2022年; 选取海南省海口站和屯昌站对比分析台风贝碧嘉(1816)外围云系结构和降水特征。结果表明:台风贝碧嘉(1816)影响海南岛期间,随着降水云系的发展,海口地区对流性云系发展加强,屯昌地区表现为层状云降水,两个站点雨滴谱特征存在一定的差异,海口站和屯昌站的降水均以直径小于1 mm的雨滴为主,其中屯昌站直径1~3 mm的雨滴对雨强的贡献最大;海口站雨滴数浓度随雨滴直径增大而减小,但对雨强的贡献随之增大,直径大于3 mm的雨滴对总雨强的贡献达到56.61%;海口站的特征参量曲线在时间上分布不均,表现为阵性强降水,而屯昌站的特征参量曲线起伏不大,降水比海口站小且均匀、连续;在雨滴谱演变上,海口站始终保持单峰型,屯昌站以单峰为主伴随多峰出现,当雨强增大时,两站直径1 mm范围内的雨滴数浓度随之增加,谱型迅速拓宽,大粒径雨滴出现且增多,其中海口站直径3 mm以上的雨滴端增幅更明显;两个站点雨滴谱符合Gamma分布,形状参数和斜率参数满足二项式关系。; 毛志远付丹红黄彦彬李光伟敖杰蔡杏富; 关键词：云系结构雨滴谱 GAMMA分布

Ka波段双偏振毫米波测云雷达对一次云系结构的观测分析: 2022年; 利用中国科学院大气物理研究所位于安徽省淮南市大气观测基地的一部35 GHz双偏振多普勒毫米波测云雷达(HMB-KST)、探空等资料,对2015年5月7日一次雨层云云系的结构进行分析。结果表明:(1)云雷达的径向速度可以初步判断云内粒子的相态和大小以及是否存在雨滴或冰晶;(2)结合探空温度廓线图,可以确认4.3 km高度附近出现的亮带为云层冰相粒子融化所致,亮带厚度为500 m;(3)根据平均线性退极化比廓线可以判断该云层形成的降水为弱降水。; 王鑫段卿; 关键词：零度层亮带云结构

北上台风云系结构变化的遥感定量特征指标研究及应用被引量：2: 2022年; 定量诊断分析北上台风的云系结构特征对于预报有重要意义,研究选取2011—2020年16个北上台风,定义南北对称度因子S1和一三象限对称度因子S2,作为反映北上台风云系结构的指标。当S1<0时,通常台风南侧和西南侧的云量较多,并常与季风云系相连,台风一般表现为“9”字型结构;当S1>0时,通常台风北侧和东北侧的云量较多,台风南侧的云系减弱,台风一般表现为“6”字型结构。台风北上过程中由S1<0向S1>0转变,在云系结构特征上表现为由“9”字型结构转化为“6”字型结构。而这种结构特征的转变初始表现为台风核心区域内第一象限云量增多并向东北方向伸展,同时第三象限对流云衰减以及云量减少,此时,一三象限对称度因子S2>0并快速增大,台风有快速减弱的趋势。南北对称度因子和一三象限对称度因子作为北上台风云系结构诊断分析的两个重要指标,为台风强度、降雨的监测和预报形成了定量参考。; 曹治强王新黄庆妮; 关键词：北上台风卫星遥感

六盘山地区一次低槽低涡云系结构及其降水机制的数值模拟研究被引量：5: 2021年; 六盘山是西北重要的水源涵养林基地,干旱少雨制约了该地区农业和经济发展。作为该地区人工增雨技术研究的基础,本文利用WRF模式对2018年8月21日发生在宁夏南部六盘山区的一次降水天气过程进行了数值模拟。根据模拟结果结合实测资料,分析了造成此次强降水过程的有利环流形势场,重点讨论了山区降水云系的微物理结构以及降水形成机制。结果表明:降水是在高空槽配合低涡的动力场作用下形成的,受六盘山地形的阻挡作用,低层低涡系统移速落后于高空槽;垂直方向上云系呈现"催化—供给"的分层结构,但在云系不同部位,各层水凝物配置不同,导致冷暖云过程对降水的贡献差异;六盘山东部迎风坡降水强于西坡。霰粒子融化和云水碰并是地面降水的主要来源;碰冻过冷雨水是霰增长的主要过程。迎风坡云水层深厚,含水量高,一方面促进过冷层中霰粒子的碰冻增长过程,一方面为雨滴碰并增长提供充沛的云水条件,即同时增强了冷暖云降水过程。地形对云的发展和降水的形成有明显影响,当降低地形高度后,云水量减少,暖云过程减弱,同时也影响了霰粒子的增长过程。; 高亮书姚展予贾烁张沛安琳常倬林桑建人赵文慧王伟健; 关键词：数值模拟微物理结构降水机制

六盘山地区夏季地形云系结构及其降水形成机制数值模拟研究: 六盘山是西北地区东部重要的水源涵养林基地,存在丰富的云水资源有待开发。为科学开展人工增雨作业,需对该地区降水云系的微物理结构及其降水形成机制进行深入研究。本文首先根据六盘山区降水日值资料对山区降水的时空分布特征进行了简单...; 高亮书; 关键词：数值模拟降水机制地形影响

一次冷锋降水云系结构和人工增雨条件模拟分析被引量：8: 2019年; 利用中尺度模式ARPS对2013年10月13—14日华北南部到河南一次冷锋降水过程的数值模拟结果和卫星、雷达、飞机等观测资料,分析了冷锋云系不同部位宏微观结构和多种增雨潜力要素分布特征,初步探讨了冷锋云系增雨潜力区判别方法及分布特征。结果表明:此次降水过程冷锋云系结构具有不均匀性,云中含水量及其变化梯度自云系前部到后部逐步减小。冷锋云系不同位置垂直结构特征不同,云系前部自云底到云顶为整层上升气流区,云中存在典型的"催化-供给"结构,动力辐合和水汽条件较好,对应区域地面出现较大降水。云系后部上升气流区集中在中高层,4.0 km以下为下沉气流,云中冰相粒子丰富,但中低层液态水含量少,"催化-供给"结构不明显,动力辐合和低空水汽条件差,对应区域地面降水微弱或不产生降水。利用模式模拟结果逐步判别云系增雨潜力条件,结果显示:增雨潜力区主要位于冷锋云系前部、地面冷锋与700 hPa切变线之间约150 km宽的狭长带状区域,云体是具有"催化-供给"结构的冷暖混合云,可催化层高度为3.5—7.0 km。; 刘艳华周毓荃黄毅梅吴志会秦彦硕; 关键词：冷锋云系云系结构数值模拟

基于CloudSat资料的北上江淮气旋暴雪云系结构特征被引量：11: 2018年; 2007年3月3—5日和2013年11月24—25日,受江淮气旋北上影响,我国北方大部地区遭遇罕见暴风雪天气,2次暴雪过程有很多相似之处.利用常规观测、CloudSat卫星云廓线雷达的探测资料和NECP/NCAR再分析资料,分析了这2次暴雪过程江淮气旋云系结构和微物理特征.结果表明:(1)北上江淮气旋的冷锋云系较窄,以深厚对流云为主,回波核心在2～7km,其结构在气旋发展的不同阶段变化不大;(2)逗点头云系范围宽广,在气旋的不同发展阶段,结构和强度有显著差异.气旋初始锋面波动和锋面断裂阶段,逗点头云系有两个降水区:北部为由多个单体组成的大范围层状云区,强回波从地表向上伸展,上空有高空对流泡,建立了播撒云-供水云机制,有利于下部冰晶粒子长大;南部有对流云柱发展.逗点头西部的冷输送带云系主要集中在6km以下,强度弱,冰粒子含量少;(3)气旋暖锋后弯阶段,干侵入加强,冷锋后部的无云区或少云区范围扩大,逗点头云系南北范围收缩、变窄,云系的高度、强度和含水量减弱,冷锋云系也减弱;(4)气旋冷锋云系和逗点头南部的对流云柱以降雨为主,位于高纬度陆地上的逗点头云系以降雪为主,当逗点头云系处于海上有对流不稳定发展,以降雨为主.冷锋云系北部和逗点头云系南部均有由层积云或高积云组成的低云,以毛毛雨为主.冷锋云系和逗点头云系北部100—200km的范围为随高度和距离逐渐变薄的高层云,无降水对应.; 赵宇朱皓清蓝欣杨成芳; 关键词：江淮气旋暴雪

青藏高原、东亚季风区、西北太平洋地区云系结构及相联加热机制的对比分析被引量：2: 2017年; 应用7年(2006年5月18日—2013年5月18日)的Cloud Sat卫星观测资料,对比分析了青藏高原、东亚季风区、西北太平洋地区云发生频率的特征,并利用欧洲中心再分析资料,计算了三个地区的视热源、视水汽汇Q1、Q2,分析探讨了三个地区与云发生频率相联系的加热机制。结果表明:青藏高原、东亚季风区、西北太平洋地区云的发生频率分别为35%、22%、27%,其中:青藏高原和东亚季风区的低云频率最大,中云次之;西北太平洋地区的高云和低云的频率大,分别为19%和16%。具体云型来看,青藏高原多高层云、雨层云;东亚季风区多高层云和卷云,夏季深对流云频率增大明显;西北太平洋地区多卷云、深对流云和高层云。三个地区视水汽汇Q2的垂直分布特征及季节变化与云发生频率对应较好,青藏高原的低云(雨层云)、中云(高层云)形成过程中,凝结释放潜热,加热大气;东亚季风区低云(深对流云)、中云(高层云)对加热大气贡献大;西北太平洋地区大气的主要加热机制是深对流云形成过程中凝结释放潜热以及湿静能涡旋垂直输送。; 刘建军陈葆德; 关键词：青藏高原东亚季风区云系结构

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