Page 122 - 《高原气象》2021年第5期

5 期 王 俊等：短时强降水和冰雹云降水个例雨滴谱特征分析 1083

图13 2018年6月13日雨滴谱资料拟合的α和β
Fig. 13 Experimental fit of α and β for the storm at Qingdao on 13 June 2018

lgN -D 分布显示两次过程都是大陆性对流降
w
m
水雨滴谱特征，但冰雹过程有更大的 D 和较小的
m
lgN 。
w
（3） 尺度律方法参数化雨滴谱过程显示，利用
不同阶矩计算指数 bn 时，需要根据雨滴谱的特征
做合理选择，雨滴谱中大、中和小粒子数密度的差
异会造成不同阶矩随雨强变化的巨大差异。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
飑线强降水雨滴谱的广义函数更适合形状因子小
于0的Gamma函数。
图14 2018年6月13日飑线过程对流降水尺度律
雨滴谱分布 参考文献：
Fig. 14 Experimental scattergram of the general function
Bennet J A，Fang D J，Boston R C，1984. The relationship between
for the squall line at Qingdao on 13 June 2018
N0 and Λfor Marshall-Palmer type raindrop-size distributions［J］.
谱出现几率低，占对流降水雨滴谱的 12. 5%。飑线 Journal of Applied Meteorology and Climatology，23（5）；768-
对流降水雨滴谱主要是单峰谱，缺少较大直径的第 771. DOI：org/10. 1175/1520-0450（1984）023<0768：TRBAFM
>2. 0. CO；2.
二峰，中等大小粒子数密度较低，曲线是向上凹
Bringi V N，Chandrasekar V，Hubbert J，et al，2003. Raindrop size
的。采用 Gamma 函数拟合谱分布时，短时强降水
distribution in different climatic regimes from disdrometer and du‐
雨滴谱的形状因子 μ 一般大于 0，而飑线雨滴谱形 al-polarized radar analysis［J］. Journal of the Atmospheric Scienc‐
状因子μ小于0。 es，60（2）：354-365. DOI：org/10. 1175/1520-0469（2003）060<
短时强降水高空冷云过程发展也比较充分，但 0354：RSDIDC>2. 0. CO；2.
由于 0 ℃层高，碰并、碰撞-破碎机制在暖云中有 Bringi V N，Williams C R，Thurai M，et al，2009. Using dual-polar‐
ized radar and dual-frequency profiler for DSD characterization：
充足的时间运行，所以出现平衡雨滴谱。伴随冰雹
a case study from Darwin，Australia［J］. Journal of Atmospheric
的对流降水过程，霰和冰雹等冰粒子下落过程不断
and Oceanic Technology， 26（10）： 2107-2122. DOI： org/
融化、破碎，所以地面有较多小和大雨滴，微物理 10. 1175/2009JTECHA1258. 1.
过程的差异导致不同特征的雨滴谱分布。 D'Adderio LP，Porcù F，Tokay A，2015. Identification and analysis of
（2） 不同雨滴谱分布特征导致降水积分参数 collisional break-up in natural rain［J］. Journal of the Atmospheric
之间的关系存在明显差异，短时强降水 Z-R 关系 Sciences，72（9）：3404-3416. DOI：org/10. 1175/JAS-D-14-
0304. 1.
（Z=251. 3R ）与 新 一 代 多 普 勒 雷 达 Z-R 关 系 接
1. 49
D'Adderio LP，Porcù F，Tokay A，2018. Evolution of drop size distri‐
1. 76
近，飑线过程 Z-R 关系（Z=624. 7R ）则具有较大
bution in natural rain［J］. Atmospheric Research，200（200）：70-
的指数和系数，明显偏离新一代多普勒雷达的 Z-R 76. DOI：org/10. 1016/j. atmosres. 2017. 10. 003.
关系。 Dolan B，Fuchs B，Rutledge S A，et al，2018. Primary Modes of