环北京地区积层混合云微物理结构飞机联合探测研究

张佃国,姚展予,龚佃利,樊明月

(1.山东省人工影响天气办公室,山东济南250031;2.中国气象科学研究院中国气象局云雾物理重点开放实验室,北京100081)

0 引言

积层混合云是北方主要降水云系,是实施飞机人工增雨的主要云系,为了科学有效地实施飞机人工增雨,国内外很多地区都进行了飞机探测研究。国外Houze et al.(1979)研究了温带气旋计划中锋面云中降水粒子尺度谱分布。Hobbs and Radke(1975)对美国温带气旋云系和地形云进行了探测试验。Grabowski et al.(1999)给出了苏联冬季层状云的探测和人工影响试验等研究结果。在热带层状云观测中(Jeffrey et al.,2002),基本没有探测到过冷水含量。我国在新疆(王谦等,1987)、宁夏(牛生杰等,1992)、山东(张连云和冯桂利,1997)、河南(李念童等,2001)、陕西(陈宝国等,2005)、甘肃(李照荣等,2003)、吉林(汪学林和刘健,1992;张景红等,2004;刘健等,2005)、青海(苏正军等,2003a;2003b)、河北(杨文霞等,2005)、北京(范烨等,2007;张佃国等,2007,2010)利用装载有PMS的飞机进行了大量的云物理结构观测试验,为我国在人工影响天气、飞机积冰等方面的研究提供了云宏、微观特征资料。这些研究基本采用单架飞机实施云微物理结构探测所取得的资料,因为云系受多种气象因素影响,云系垂直结构在不同时间存在一定的差异,单架飞机分层探测云系垂直结构,需要较长时间,因此,探测取得的云系内微物理参数垂直分布一致性受到质疑,云层微物理参数垂直比效果较差。为了克服云系在空间上的时变性,2009年春季在环北京地区针对积层混合云系在同一位置采用三架飞机联合同时分层探测。采取三架飞机同时探测,克服了云系在空间上的时变性,同时使用三架飞机从不同位置对云系进行了垂直探测,取得了4月18日和5月1日两次较好的资料。

本文利用2009年4月18日和5月1日两次过程在环北京地区取得的PMS等微物理资料,结合卫星等宏观资料,分析环北京地区的积层混合云系微物理结构特征,拟为今后在北方地区实施飞机人工增雨提供可靠依据。

1 仪器介绍

由表1可见,北京、山西和河北人影办均使用PMS机载粒子测量系统,分别装载于“运-12”和“夏延ⅢA”飞机两翼下部,数据采集、存储和处理由计算机实现,可观测大气中直径为0.6～6 200μm范围内的气溶胶及云降水粒子。由表1可见,一维云滴探头量程下限稍有差异,北京CAS量程0.6～50 μm,山西CD P量程2～50μm,河北FSSP-100-ER量程2～47μm;二维云降水粒子探头相同,云粒子探头量程25～1 550μm,降水粒子探头量程100～6 200μm。除了上述设备外,飞机上还装载气溶胶粒子探头、宏观探头及热线含水量仪等设备。本文主要分析了云及降水粒子探头所测资料。

表1 机载云微物理探测设备介简介Table 1 The introduce of airborne cloud m icrophysical m easured probes

2 宏观资料分析

2.1 统计分析

2009年春季利用机型(山西、北京“运-12”,河北“夏延ⅢA”)装载PM S粒子测量系统,采用水平、垂直飞行相结合的方式,针对环北京地区(主要在河北境内)积层混合降水云系微物理结构,在云系垂直方向上,实施双机或三机联合探测15架次,详见表2。本文分析了4月18日降水云系前部、5月1日降水云系中部宏微物理结构。

表2 环北京地区积层混合云微物理结构探测资料统计Table 2 The statistical of stratocum ulus microphysical structure characteristics data around Beijing area

2.2 探测轨迹

图1给出了4月18日、5月1日三机联合云微物理探测飞行路线。由图1a、b可见,探测主要集中在河北西北部张北附近。图1c显示,4月18日河北飞机在石家庄机场起飞,17:10到达探测区(绿色方框内),高度约为4 800m;山西飞机在大同机场起飞,17:10飞至探测区(红色方框内),探测高度为4 200m;北京飞机在石家庄机场起飞,17:35进入探测区(蓝色方框内),高度为3 600m。图1d显示,5月1日河北飞机在石家庄机场起降,09:10到达4 800m探测区域内(绿色框);山西飞机在大同机场起飞,09:12进入4 200m探测区内(红色框)进行探测;北京飞机在张家口起降,09:20到达3 600m探测区域(蓝色框)内。

2.3 探空资料分析

图2给出了机载探测温湿度垂直分布与探空对比情况。由图2a可见,4月18日探测温度和探空温度趋势相同,在2 000m以下存在逆温层,1 500～2 800m和3 500～6 000m温度层有所区别,低层探空温度较大,高空探测温度较大;探测湿度和探空湿度趋势相同,差别不大,1 500m以下和3 500～5 500m差别较大,相对湿度范围为20%～105%。由图2b可知,5月1日探测温度和探空温度匹对较好,温度随高度递减;相对湿度差较大,湿度范围为20%～90%,探测温度4 000m以下较小,最大只有40%,应该是探测设备有问题,探空比较合理,根据设备校正,机载探测温度计存在5℃左右的误差,可见,机载探测温度与探空存在一定的差别,4月18日0℃层约在3 800m,5月1日0℃层约在3 700m。

图1 探测轨迹 a.4月18日飞行路线;b.5月1日飞行路线;c.4月18日垂直探测轨迹;d.5月1日垂直探测轨迹Fig.1 Flying route a.flying route on18April;b.flying route on1May;c.vertical detecting route on14A-pril;d.vertical detecting route on1May

图2 机载探测温湿度和探空资料对比 a.4月18日;b.5月1日Fig.2 The contrast of temperature and humidity measured by airborne probe and sounding a.18April;b.1May

2.4 卫星资料分析

受高空西北气流和低层切变影响,2009年4月18日和5月1日在河北省境内出现一次降水过程,降水分布不均,4月18日降水中心在北京周围,河北西部有一降水中心,最大为8mm,北部较小,约为5mm(图3a)。5月1日(图3b)降水过程主要集中在河北北部,存在两个降水中心,西北部一个中心,最大降水量为6mm,西北部一个中心,最大降水量约为9mm。

图4给出了4月18日和5月1日探测时段积层混合云黑体辐射温度(TBB)演变过程。由4月18日图可见,16时(图4a),云体主要集中在河北的北部,存在两个中心,一个集中在河北北部,另一个中心集中在山西境内,TBB均低于-50℃,探测区域在两个中心的边缘;17时(图4b),两个云团中心有所减弱,并且合并为一个中心,在河北省西北部,TBB约为-40℃;18时(图4c),云团开始由西北向东南移动,后面的强中心移至河北北部,TBB约为-50℃,探测区域内TBB最大为-20℃;19时(图4d),云团开始减弱,TBB最强减为-40℃,探测区域在减弱。5月1日图显示,07时(图4e),云团分布不均匀,河北西南方向较强,TBB最大约为-50℃,西北方向较弱,中心最大约为-30℃,探测区域在西北云团内部;08时(图4f),云团开始向东南方向移动,探测区域北部和西部出现两个中心,中心强度TBB均为-30℃;09时(图4g),探测区域内两中心合并,有所加强;10时(图4h),云团逐渐向东南移动,云团基本移出探测区。

3 结果讨论

3.1 降水性云系前部探测分析

图5给出了2009年4月18日冷锋云系前部三架飞机探测云微物理参数垂直分布,山西飞机探测(图5a-c),河北飞机探测(图5d-f),北京飞机探测(图5g-i)。飞机分爬升和水平飞行相结合探测,利用爬升过程取得的资料研究云系垂直结构,水平飞行探测资料研究水平结构。图5a、b、c给出了山西人影办飞机从大同机场出发进行的云系垂直探测情况,探测高度1 500～4 300m,温度16.32～-4.6℃。可以看出,CD P探测云粒子浓度和直径垂直分布很不均匀,浓度量级最大为103cm-3,直径主要集中在3～20μm,粒子浓度和直径呈现正相关关系,在2 900m、3 500m和4 000m以上高度层出现粒子浓度和直径最大值。C IP探测云内大粒子数浓度随高度呈增加趋势,峰值出现在4 250m,浓度量级最大为101cm-3,粒子尺度随高度呈现递增趋势,3 000m以下以小于50μm粒子为主,3 000～4 000 m高度层开始出现大粒子,主要集中在100～400 μm范围内,零星出现更大粒子,最大可达1 050 μm,4 250m高度粒子最大,最大可达1 550μm。PIP探测云内降水粒子可见,3 000m以下降水粒子很少,降水粒子主要出现在3 000m以上高度层内,随高度增加,最大为10-1cm-3,最大值出现在4 250 m高度层上,最大可达5 550μm。

图3 降水分布(单位:mm) a.4月18日;b.5月1日Fig.3 The precipitation distribution(units:mm) a.18April;b.1M ay

图4 2009年4月18日(a-d)和5月1日(e-h)积层混合云TBB演变(方框表示探测区域;单位:℃) a.16:00;b.17:00;c.18:00;d.19:00;e.07:00;f.08:00;g.09:00;h.10:00Fig.4 TBB evolution of stratocum ulus cloud on(a-d)1May and(e-h)18April,2009(the panes denote detecting areas;units:℃) a.16:00;b.17:00;c.18:00;d.19:00;e.07:00;f.08:00;g.09:00;h.10:00

图5 2009年4月18日山西飞机(a.CD P;b.CIP;c.PIP)、河北飞机(d.FSSP-100-ER;e.OA PDGA-2;f.OAPDGB-2)、北京飞机(g.CAS;h.CIP;i.PIP)探测冷锋云系前部三云微物理参数垂直分布Fig.5 V ertical distribution of microphysical parameters measured by(a-c)Shanxi aircraft,(d-f)Hebei aircraft and(g-i)Beijing aircraft in front of cold front on18April,2009 a.CD P;b.CIP;c.PIP;d.FSSP-100-ER;e.OA PDGA-2;f.OA PDGB-2;g.CAS;h.CIP;i.PIP

图5d、e、f给出了河北人影办飞机从石家庄机场起飞进行的云系垂直探测情况,探测高度61～5 123m,温度22.75～-7.54℃,根据宏观观测,云系内存在干层。FSSPER探测云粒子数浓度垂直分布不均匀,浓度量级最大103cm-3,在1 600 m、3 000～3 800m、4 700～5 100m高度层出现粒子数浓度最大值,最大值可达205.41cm-3,粒子尺度随高度呈递增趋势,4 400m以下云粒子集中在5～20μm范围内,在4 700m以下云粒子尺度较大,FSSP-100-ER所测粒子尺度最大45.5μm;OA PDGA-2所测大云滴数浓度垂直分布情况,可见,大粒子垂直分布不均匀,大云滴粒子数浓度在1 600m、3 300～3 800m、4 700～5 100m出现峰值区,最大值可达0.045cm-3,粒子尺度低层较小,最大仅为50 μm,4 700～5 100m高度层内,粒子尺度较大,最大可达275μm。OAPDGB-2所测降水粒子垂直分布,可见,1 300～5 100m高度层内均出现降水粒子,4 700m以下数浓度分布较均匀,降水粒子尺度基本在20μm左右,在4 700～5 100m数浓度出现峰值,最大为0.116cm-3,粒子尺度最大为1 262μm。

图5g、h、i给出了北京人影办飞机从张家口机场起飞进行的云系垂直探测情况,探测高度679～3 692m,温度17.7～-2.3℃。CAS探测云粒子数浓度低层较小,高层较大,2 700m以下,分布较为均匀,2 700m以上,数浓度较大,数浓度最大为2 939.38cm-3,粒子尺度2 700m以下变化较小,基本在17μm以下,2 700m以上,粒子尺度变化较大,最大可达47.5μm。CIP探测大云滴粒子,可见,大云滴粒子浓度2 700m以下分布较为均匀,2 700m以上,大云滴粒子出现粒子最大值,最大为3.52cm-3,大云滴尺度2 700m以下较小,都在50 μm以下,2 700m粒子尺度增大,最大为1 550μm。PIP探测资料显示,2 400m以下,零星出现一些降水粒子,2 400m以上降水粒子增加,最大数浓度为3.53cm-3,降水粒子尺度最大为6 000μm。

图6 2009年4月18日北京飞机(a.CAS;b.CIP;c.PIP)、山西飞机(d.CD P;e.CIP;f.PIP)、河北飞机(g.FSSP-100-ER;h.OA PDGA-2;i.OA PDGB-2)三分层探测云微物理参数水平分布Fig.6 Horizontal distribution of cloud microphysical parameters measured by(a-c)Beijing aircraft,(d-f)Shanxi aircraft and(gi)Hebei aircraft on18April,2009 a.CAS;b.CIP;c.PIP;d.CD P;e.CIP;f.PIP;g.FSSP-100-ER;h.OA PDGA-2;i.OAPDGB-2

图6给出了2009年4月18日三架飞机分层同时探测云微物理参数水平分布,北京飞机3 600m高度层探测,山西飞机4 200m高度层探测,河北飞机4 800m高度层探测。取垂直方向上三架飞机同时探测3 600m、4 200m和4 800m高度层内水平探测5m in数据分析云降水粒子水平分布特征。图6a、b、c为北京人影办飞机在3 600m高度层进行水平探测小云滴分布情况,可以看出,CAS探测设备所测粒子数浓度和直径呈反相关关系,云粒子数浓度前150s起伏较大,有3个量级的变化,后150s起伏较小,基本没有量级的变化,粒子平均体积直径相差很大,粒子平均体积直径曲线起伏较大。CIP探测设备所测大云滴粒子数浓度和体积直径呈正相关关系,数浓度曲线前150s起伏较大,有3个量级的变化,后150s较为平滑,粒子体积直径起伏较大,在200～1 400μm范围内变化,PIP降水粒子探测所测粒子数浓度曲线较为平滑,粒子尺度起伏较大,从300～5 000μm均有。

图6d、e、f上图为河北人影办在4 800m高度层探测云降水粒子的水平分布特征。FSSP-100-ER前150s云粒子数浓度和尺度分布较为均匀,数浓度没有量级的变化,尺度基本维持在10μm以下,后150 s起伏较大,数浓度有4个量级的变化,粒子尺度与数浓度基本为负相关关系,尺度最大为45.5μm;OA PDGA-2探测大云滴数浓度水平分布有一定的起伏,数浓度最小值和最大值相差2个量级变化,粒子尺度较为均匀,基本在150～250μm范围。OA PDGB-2探测降水粒子数浓度曲线存在一定的起伏,极值间相差3个量级,粒子尺度和数浓度存在很好的负相关关系,尺度曲线起伏较大,在250～1 450 μm之间变化。

图6g、h、i为山西人影办在4 200m高度层探测云降水粒子的水平分布特征。CD P探测云粒子水平分布很不均匀,在100s和200～250s范围内,出现云粒子数浓度跃迁现象,数浓度极值间相差4个量级,粒子尺度曲线起伏较大,最大可达47μm;CIP探测大云滴粒子水平分布起伏较大,数浓度极值间相差3个量级;粒子尺度存在较大的起伏,最大值为1 380μm,PIP探测降水粒子数浓度分布不均匀,有两个量级变化。粒子尺度分布不均匀,最大为3 900μm。

图7给出了2009年4月18日不同高度层三架飞机探测云降水粒子谱分布。云粒子谱(图7a)三高度层谱型差异较大,峰值浓度相差不大,4 800m高度谱型为单峰谱,中间略有起伏,峰值在小滴端,4 200m高度谱型多峰分布,峰值在小滴端和50μm处,3 600m高度谱型为双峰谱,峰值在小滴端。云降水粒子谱(图7b)三高度层谱型差异不大,4 800 m高度谱型为单调递减谱,峰值在小粒子端(≤100 μm),4 200m和3 600m高度谱型相似,为双峰谱,峰值分别在≤100μm和230μm处。降水粒子谱(图7c)三高度层谱型相似,都为单峰谱,峰值相差不大。

3.2 5月1日过程降水云系中部分析

图8给出了2009年5月1日冷锋云系中部三架飞机探测云微物理参数垂直分布。图8a、b、c为山西人影办飞机从大同机场出发进行的云系垂直探测情况,探测高度1 032～4 792 m,温度11.85～-16.15℃。可以看出,CDP探测云粒子浓度和直径垂直分布很不均匀,相差4个量级,直径主要集中在3～20μm,在4 000m以上高度层出现粒子浓度和直径最大值,数浓度最大为177.81cm-3,粒子尺度增大,最大为49μm。CIP探测云内大粒子数浓度随高度呈增加趋势,峰值出现在4 000m以上,相差5个量级,粒子尺度随高度呈现递增趋势,4 000 m以下以小于50μm粒子为主,4 000m以上高度层出现大粒子,最大1 550μm。PIP探测云内降水粒子可见,3 000m以下降水粒子很少,降水粒子主要出现在1 000m以上高度层内,随高度增加,数浓度相差5个量级,最大值出现在4 250m高度层上,最大可达6 000μm。

图8d、e、f为河北人影办飞机5月1日从石家庄机场起飞进行的云系垂直探测情况,探测高度范围70～5 419m,温度范围21.22～-11.87℃。FSSP-100-ER探测云粒子数浓度垂直分布不均匀,云粒子数浓度最小值和最大值之间相差5个量级,在4 700m高度层出现粒子数浓度最大值,最大值可达96.95cm-3,粒子尺度随高度呈递增趋势,4 700m以下云粒子集中在5～10μm范围内,在4 700m以上云粒子尺度较大,最大为45.5μm;OA PDGA-2所测大云滴数浓度垂直分布情况:大粒子垂直分布不均匀,大云滴粒子数浓度在4 700～5 419m出现峰值区,最大值可达3.956cm-3,极值间相差4个量级,粒子尺度低层较小,最大仅为70 μm,4 700～5 419m高度层内,粒子尺度较大,最大可达320μm。OA PDGB-2所测降水粒子垂直分布,可见,3 850m以上高度层内均出现降水粒子,随高度呈上升趋势,极值间相差4个量级,降水粒子尺度最大为2 200μm左右,在4 700～5 149m数浓度出现峰值,最大为0.026cm-3,数浓度最大值和最小值相差4个量级。

图8g、h、i为5月1日北京人影办飞机从张家口机场起飞进行的云系垂直探测情况,探测高度范围695～4 922m,温度范围-17.1～13.74℃。CAS探测云粒子数浓度2 500m以下较小,2 500～3 000m高度层较大,数浓度最大为533.01cm-3,最大值和最小值相差4个量级,粒子尺度2 500m以下变化较小,基本在17μm以下,2 500～3 600m以上,粒子尺度较大,以25～47μm为主,3 600～4 200m高度层以小于10μm为主,4 200～5 000m粒子尺度较大主要以30μm以上为主。C IP探测大云滴粒子,大云滴粒子浓度呈多峰分布,数浓度极值间相差7个量级,在1 000m、3 500m和4 900m附近出现峰值,峰值最大为30.21cm-3,粒子尺度云层内差别较大,2 500m以下700μm以下为主,2 500～3 700m以500～1 500μm为主,3 700～4 200m大粒子很少,4 200m以上出现较大粒子,最大可达1 500μm。PIP探测资料显示,3 700m、4 300～5 000m以下降水粒子数浓度和尺度呈增加趋势,数浓度在3 700m高度出现最大值为0.037 cm-3,粒子尺度可达6 149μm,3 700～4 300m降降粒子较小,降水粒子数浓度最大值和最小值之间相差4个量级。

图7 2009年4月18日不同高度层云降水粒子谱分布 a.云粒子谱;b.云和降水粒子谱;c.降水粒子谱Fig.7 Vertical spectrum s distribution on18April,2009 a.cloud particles;b.cloud and precipitation particles;c.precipitation particles

图9给出了2009年5月1日三架飞机分层探测云微物理参数水平分布。图9a、b、c为5月1日河北人影办飞机在4 800m高度层进行水平探测云粒子分布情况。可以看出,FSSP-100-ER探测设备所测粒子数浓度和平均体积直径呈反相关关系,水平分布很不均匀,极值间有5个量级的变化,云粒子数浓度前200s以前尤其明显,后100s起伏较小,粒子数浓度骤降。OA PDGA-2探测设备所测大云滴粒子数浓度和体积曲线相对平滑,极值间有2个量级差别,粒子尺度基本在100～250μm变化。OA PDGB-2探测降水粒子探头所测粒子数浓度曲线起伏较大,有3个量级变差别,粒子尺度起伏较大,从300～1 500μm均有。

图9d、e、f为山西人影办在4 200m高度层探测云降水粒子的水平分布特征。CD P探测云粒子水平分布不均匀,在0～170s和200～300s范围内,云粒子数浓度分布较为均匀,基本上没有量级上的差别,在170～200s云粒子数浓度陡将,极值间差3个量级,粒子尺度突然增大,从10μm升至47μm。C IP探测大云滴粒子水平分布相对均匀,数浓度极值间相差2个量级;粒子尺度存在较大的起伏,最大值为1 550μm,PIP探测降水粒子数浓度分布相对均,有2个量级变化。粒子尺度分布不均匀,最大为5 500μm。

图10给出了2009年5月1日不同高度层三架飞机探测云降水粒子谱分布。云粒子谱(图10a)三高度层谱型差异较大,4 800m高度谱型为单峰谱,峰值在小滴端,4 200m高度谱型为单峰谱,峰值在15μm处,3 600m高度谱型为双峰谱,峰值分别在7、30μm处。云降水粒子谱(图10b)三高度层谱型差异不大,4 800m高度谱型为单调递减谱,峰值在小粒子端(≤100μm),4 200m和3 600m高度谱型相似,为双峰谱,峰值分别在小于100μm和200 μm处。降水粒子谱(图10c)三高度层谱型相似,都为单峰谱,峰值相差不大。

图8 2009年5月1日山西飞机(a.CD P;b.CIP;c.PIP)、河北飞机(d.FSSP-100-ER;e.OA PDGA-2;f.OA PDGB-2)、北京飞机(g.CAS;h.CIP;i.PIP)探测冷锋云系中部云微物理参数垂直分布Fig.8 V ertical distribution of cloud micro physical parameter measured by(a-c)Shanxi aircraft,(d-f)Hebei aircraft and(g-i)Beijing aircraft in the middle of cold front on1M ay,2009 a.CDP;b.CIP;c.PIP;d.FSSP-100-ER;e.OA PDGA-2;f.OA PDGB-2;g.CAS;h.CIP;i.PIP

4 结论

本文对2009年春季环北京地区2次冷锋积层混合云系的飞机探测资料进行了初步分析,结果总结如下:

1)根据云微物理资料分析并结合宏观记录可知,这两次降水云系不仅垂直方向上分布不均匀,水平方向也存在较大差异,垂直方向上存在干层。

2)分析冷锋云系前部探测资料(4月18日)表明,云内部微物理参数空间分布不均匀,2 700m以上高度较大,垂直方向云粒子浓度和直径呈正相关关系,极值间相差7个量级,大滴粒子浓度相差7个量级,降水粒子浓度相差6个量级,水平方向云粒子浓度和直径分布不均匀,呈反相关关系。

3)分析冷锋云系中部探测资料(5月1日)可知,云微物理参数垂直分布不均匀,在2 500～3 600 m和4 000m以上高度层出现云粒子峰值,并且云粒子浓度和直径呈反相关关系,云滴粒子浓度极值相差6个量级,大滴粒子浓度相差7个量级,降水粒子浓度相差5个量级,水平方向云粒子分布不均匀,云粒子浓度和直径呈反相关关系。

图9 2009年5月1日北京飞机(a.CAS;b.CIP;c.PIP)、山西飞机(d.CD P;e.CIP;f.PIP)、河北飞机(g FSSP-100-ER;h OA PDGA-2;i OA PDGB-2)分层探测云微物理参数水平分布Fig.9 Horizontal distribution of cloud micro physical parameters measured by(a-c)Beijing aircraft,(d-f)Shanxi aircraft and(g-i)Hebei aircraft on1M ay,2009 a.CAS;b.CIP;c.PIP;d.CD P;e.CIP;f.PIP;g.FSSP-100-ER;h.OA PDGA-2;i.OA PDGB-2

4)冷锋云系前部,云粒子谱在4 800m高度谱型为单峰谱,中间略有起伏,峰值在小滴端,4 200m高度谱型多峰分布,峰值在小滴端和50μm处,3 600m高度谱型为双峰谱,峰值在小滴端。云降水粒子谱三高度层谱型差异不大,4 800m高度谱型为单调递减谱,峰值在小粒子端(≤100μm),4 200m和3 600m高度谱型相似,为双峰谱,峰值分别在≤100μm和230μm处。降水粒子谱三高度层谱型相似,都为单峰谱,峰值相差不大。

5)冷锋云系中部,云粒子谱在三高度层谱型差异较大,4 800m高度谱型为单峰谱,峰值在小滴端,4 200m高度谱型为单峰谱,峰值在15μm处,3 600m高度谱型为双峰谱,峰值分别在7μm和30 μm处。云降水粒子谱三高度层谱型差异不大,4 800m高度谱型为单调递减谱,峰值在小粒子端(≤100μm),4 200m和3 600m高度谱型相似,为双峰谱,峰值分别在≤100μm和200μm处。降水粒子谱三高度层谱型相似,都为单峰谱,峰值相差不大。

图10 2009年5月1日不同高度层云降水粒子谱分布 a.云粒子谱;b.云和降水粒子谱;c.降水粒子谱Fig.10 Vertical spectrum s distribution on1M ay,2009 a.cloud particles;b.cloud and precipitation particles;c.precipitation particles

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