Page 164 - 《高原气象》2022年第5期

5 期 左园园等：一次高原涡过境的不同云-降水垂直结构和特征研究 1257

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图4 2015年8月13日深厚强对流云-降水DSP阶段Ka-MMCR观测的Z（a，单位：dBZ）、V（b，单位：m·s ）、V（c，单位：
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m·s ）、σ（d，单位：m·s ）和15:05回波强度谱（e，单位：dBZ），K-MRR观测的Z（f，单位：dBZ）和降水强度
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R（g，单位：mm·h ），以及OTT2观测的地面R（h）和雨滴谱D-log N（D）（i，单位：m ·mm ）
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（b）中向上（向下）箭头表示气流的上升（下沉）区
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Fig. 4 Z （a，unit：dBZ），V （b，unit：m·s ），V （c，unit：m·s ），σ （d，unit：m·s ）of Ka-MMCR observation in deep strong
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convective cloud-precipitation DSP stage and 15:05 echo intensity spectrum（e，unit：dBZ），Z （f，unit：dBZ）and R（g，unit：
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mm·h ）observed by K-MRR and surface R（h）and raindrop spectrum D-log N（D）（i，unit：m ·mm ）observed
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by OTT2 on 13 August 2015. The up（down）arrow indicate the rising（sinking）area of the airflow in（b）
（由 SP 阶段带入雷达气象方程转化得到，回波强度 上升气流控制，而下部则受下沉气流控制，云内水
谱已经过距离订正，可用于不同高度相互比较）［图 凝物基本为冰晶或雪花，沉降速度都较慢；该时段
4（e）］可知，在过冷水适宜的-20~0 °C 高度层内， 地面未观测到降水。
雷达探测到了明显的双谱峰结构，这种双谱峰由过 为进一步分析强对流云强盛时期的回波垂直
冷水滴和霰同时构成，过冷水滴粒径较小对应左侧 变化和物理特征，图 5 给出强对流云前半部分的雷
的谱峰，而霰粒子相对尺寸较大则对应右侧的谱 达观测量廓线，详细包含 Z 、V 、V 、σ 和 LDR 的
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峰（Shupe et al，2004；吴举秀等，2015；李玉莲等， 5%~95% 分位数和平均值廓线。分析廓线从上到下
2019）。K-MRR 探测的降水时刻与 OTT2 观测的一 的变化发现，强对流云内部主要是霰粒子与过冷水
致，K-MRR 反演的近地面 R 也与 OTT2观测结果较 冻撞使得粒子尺寸逐渐增大，表现为 Z 逐渐增大和
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为一致。 V 逐渐减小。在高原上，强对流云降水也表现出亮
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对于强对流云后半部（15:15-16:45），云体的 带特征，这与平原地区有所区别，即在 0 ℃层以
强度和对流强度都显著减弱，云体中上部受微弱的 下，在冰晶融化导致水凝物介电常数增大、密度集