利用機載Ka波段云雷達（an airborne Ka-band Precipitation cloud Radar,KPR）與DMT（Droplet Measurement Technologies）粒子測量系統(tǒng)對山東一次積層混合云進行同步穿云觀測。對獲取的KPR資料進行飛行軌跡誤差訂正和數(shù)據(jù)插值處理,與DMT粒子測量系統(tǒng)計算的云中的液態(tài)含水量進行相關性研究。從試驗飛行云層中選取了兩段云區(qū),共劃分成9個時段（累計飛行18min）展開討論,其中有3個時段相關性比較好,相關系數(shù)超過0.7,并且利用相關系數(shù)最大的時段擬合出KPR反射率與云中液態(tài)含水量之間的關系式。針對每個時段的粒子特征參數(shù)、云滴譜型、冰晶譜型及典型粒子圖像展開詳細分析,結果表明,較強相關性時段內,大云滴濃度要高于小云滴,且觀測粒子多為小于100μm的小粒子;較弱相關性時段,CIP（Cloud Imaging Probe）探頭觀測到的粒子多為針狀或板狀冰晶,尺度為毫米量級。 

【文章來源】：海洋氣象學報. 2020,40(02)

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

各時段冰晶譜型分布(單位:L-1·μm-1;a．時段a—e,b．時段f—i)

在強相關的b、e、h時段內(圖9b、e、h)，點狀小冰粒占比大，此外也有少量圓形冰粒子，可見這類粒子對相關性影響較小，雖然時段e內(圖9e)出現(xiàn)了相互粘連的針狀冰晶，但是時刻集中在10:14:30之后，在該時段前期仍以小冰粒為主。弱相關時段d、f、g內(圖9d、f、g)，冰晶尺度超過毫米量級，這種粒子邊生長邊下落，其后向散射能力會遠遠大于平均直徑為十幾微米以內的云滴[18-19]。表3中時段g出現(xiàn)了負相關的情況，主要是時段g所在的溫度區(qū)間稍稍超過了0℃，板狀冰晶粒子表面融化更易發(fā)生相互碰并，增長為尺度很大的聚合物(圖9g中有較多碰并的冰晶圖像)，而且冰晶外包的水膜也會使冰晶后向散射能力增大，因此KPR反射率與云滴決定的液態(tài)含水量之間的相關性將會急劇下降。4 結論與展望

為了研究KPR反射率與液態(tài)含水量之間的相關性，文中選取2018年4月22日穿云觀測的兩段(約為108 km范圍內)數(shù)據(jù)(圖3)進行分析。圖3中黑色曲線為飛機實際飛行軌跡，共選取了兩片不同的積層混合云進行探測分析，圖3a選取時間段為10:05—10:15，圖3b選取時間段為10:21—10:29，兩時段共計18 min，飛機飛行高度在4.3～4.4 km之間浮動。圖3a選取時段內的KPR反射率平均值為2.9 d BZ，最大反射率為23.46 dBZ;圖3b選取時段內平均值為-6.6 d BZ，最大反射率為12.18 dBZ。兩時段的云發(fā)展強度不同，圖3a時段內的云頂高度超過6 km，發(fā)展更為旺盛。液態(tài)含水量是利用CDP探頭探測的各檔粒子數(shù)濃度以及各檔平均直徑計算得到，計算方法如下所示:

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3295797