秦巴山区地形云云微物理特征卫星反演分析

【作者】 徐小红； 余兴； 刘贵华；

【机构】 陕西省气象科学研究所；

【摘要】 秦岭是横亘于我国中部的一条东西走向的山脉,其对天气气候的影响主要表现在低层气流的动力作用,沿迎风坡爬升水汽冷却凝结,云量和降水较多,尤其在坡度较陡的地方这种作用更为明显,秦岭山区降水属典型的地形云降水。秦巴山区也是暴雨频发区,局地性强,来势凶猛,强度大,常引发山洪地质灾害。了解秦巴山区地形云云微物理特征,对我国地形云人工增雨作业、改善系统性地形云降水预报有重要意义。NPP极轨卫星所搭载的高分辨率红外成像仪—VIIRS,可以反演云的微物理特征,包括:云底温度(Tb)、启动降水温度、冰水混合层温度(Tm)、晶化温度(Tg)和云顶温度等参数。在此基础上,VIIRS传感器也可以较准确的反演云滴数浓度、云凝结核(CCN)、边界层湿度等参数,弥补了地基观测和飞机观测的不足,为研究秦巴山区地形云降水提供了一种新的途径。本文利用NPP/VIIRS卫星反演技术,通过对2013-2015年夏季秦巴山区44个地形云个例的云微物理特征反演分析,得出:(1)秦巴山区地形云微物理特征与海洋、高原对流云有较大不同,其云底云滴数浓度比海洋和高原的大,为200-1500cm-1,平均值达到600 cm-1左右,过多的云滴数浓度减缓了成雨的碰并增长过程;(2)秦巴山区地形云形成雨滴的云厚为1-3.1km,其中2-3.1km的占34%,1比海洋和高原的小于1-2km要大的多,说明从云滴长大成雨滴所需云厚更厚,34%的云比高原的云更难形成降水。针对这类云,通过播撒大核,加快地形云的成雨过程,有34%的机会可能增加降水,否则这类云可能成云后会蒸发而不产生降水。基于以上分析,得到了秦巴山区地形云的云微物理特征,有望通过用卫星反演技术得到降水启动厚度这一成果来指导人工增雨作业,拓宽卫星技术应用领域,提升人工增雨作业科技含量。更多还原