短时强降水和冰雹云降水个例雨滴谱特征分析

来源：高原气象杂志2021年第5期北京时间：

作者：王俊;王文青;王洪;张秋晨;龚佃利

单位：1. 山东省气象防灾减灾重点实验室，山东 济南 250031;2. 山东省人民政府人工影响天气办公室，山东 济南 250031

摘要：为了更好地理解暖云和冷云过程影响下雨滴谱和降水积分参数分布特征的差异， 利用Parsivel激光雨滴谱仪和CINRADA/SA多普勒雷达观测资料， 分析了两次强对流性降水（一次短时强降水和一次伴随降雹的飑线对流带降水）雨滴谱特征， 研究表明： （1）短时强降水的对流降水雨滴谱谱型包括单峰谱（峰值直径0.2~0.3 mm）、 双峰谱（峰值直径0.9 mm和2.0 mm）和多峰谱（粒子直径1.0 mm和2.0 mm同时出现第二、 三峰）， 显示暖云中雨滴碰并、 碰撞-破碎机制对雨滴谱形成有重要影响。归一化Gamma函数的截距参数和平均质量加权直径（lgNw-Dm）分布显示短时强降水的雨滴谱具有大陆性对流降水特征； Z-R关系与新一代多普勒雷达的Z-R关系接近。（2）伴随冰雹的飑线对流降水雨滴谱主要是单峰谱（峰值直径0.2~0.7 mm）， 缺少较大直径的第二峰， 有较多的小和较大直径粒子， 大于峰值直径的粒子分布曲线是向上凹的。lgNw-Dm分布显示比大陆性对流降水的雨滴谱有更大Dm； Z-R关系具有较大的指数和系数， 明显偏离新一代多普勒雷达的Z-R关系。表明冷、 暖云过程的差异导致地面雨滴谱和积分参数之间有明显不同。（3）尺度律方法分析发现， 短时强降水主要雨滴谱的广义函数g（x）可以是指数函数、 也可以是形状因子小于1.0的Gamma函数， 而伴随冰雹的强降水雨滴谱广义函数更适合形状因子小于0的Gamma函数。

关键词：强降水;冰雹;雨滴尺度分布谱;尺度律方法;广义分布函数

基金资助：国家重点研发计划项目(2018YFC1507903),国家自然科学基金项目(41275044),山东省气象局课题(2012sdqx12)