Page 102 - 《高原气象》2026年第2期
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高     原      气     象                                 45 卷
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             大气环流和季风活动等共同作用， 导致该地区暴                             雅安云-降水垂直结构和宏微观特征的研究还十分
             雨频发， 因此有“雨城”和“天漏”之称（彭贵康等，                          有限。另一方面， 该地区乃至我国大部分西南地区
             1994； 曾庆存等， 1994）。雅安地区受高原天气系                       的降水还表现出独特的华西秋雨特点， 即多为连阴
             统、 中高纬天气系统和海洋季风等的影响都十分                             雨、 范围广、 持续时间长（Ding， 2007； Deng et al，
             显著， 同时也是地形对天气影响最明显的地区之                             2023； Zhou et al， 2023）。目前关于华西秋雨的研
             一（Xu et al， 2008； 徐裕华， 1991）， 因此对该地区               究目前大多也是利用地面站点、 卫星遥感和再分析
             的云-降水开展观测和研究， 对认识地形对云-降                            等资料， 且研究大多侧重于气候学和天气动力学角
             水影响和山地暴雨发生机制等都具有重要的科学                              度（梅双丽和陈尚锋， 2022； Wei et al， 2018； Zhou
             意义。                                                et al， 2019）， 而关于华西秋雨期的云-降水垂直结
                  云-降水垂直结构和宏微观特征是深入认识                           构和宏微观特征的研究也几乎未见报道。
             云-降水物理过程和优化数值模式参数化方案的重                                 2023 年， 在国家重点研发计划项目的支持下，
             要基础。然而， 现有气象业务观测网（如多普勒天                            中国气象局成都高原气象研究所联合成都信息工
             气雷达）对云-降水的垂直精细化探测能力还严重                             程大学等单位在雅安地区开展了云-降水综合观测
             不足； 加之地形复杂区域的现有站网本身也较为稀                            试验， 本文利用试验期间的 Ka 波段毫米波云雷达、
             疏， 因此过去许多研究利用星载气象雷达（包括                             K 波段微雨雷达和 DSG4 型激光雨滴谱仪观测资
             TRMM/PR、 CloudSat/CPR 和 GPM/DPR 等）对高原              料， 首先对雅安秋雨期的冷暖两类云-降水进行了
             及四川等复杂地形区域的云-降水垂直结构和宏微                             分类， 随后分别从云雨发生率、 宏观参数、 垂直结
             观特征开展了相关研究（Wang et al， 2023； Yang et               构和雨滴谱变化等方面展开研究和对比。本文旨
             al， 2024； Yan et al， 2016； Yan and Liu， 2019； 罗晶   在揭示雅安地区秋雨期冷暖两类云-降水的具体垂
             等， 2023； 江叶等， 2024）。此外， 随着地基遥感技                    直结构和宏微观特征， 以及两者之间的差异。
             术的快速发展， 垂直指向探测的气象雷达也逐渐被                            2  设备、 资料来源和方法介绍
             研制和应用， 垂直气象雷达可以提供站点上空更为
             连续和更高时空分辨率的观测结果， 例如我国第三                            2. 1 设备及资料
             次青藏高原大气科学试验采用 Ka 波段毫米波云雷                               本文使用的资料观测于四川省雅安市天全县，
             达、 C 波段连续波测雨雷达和 K 波段微雨雷达等对                         站点经纬度分别为 102. 776°E 和 30. 067°N， 海拔为
             那曲、 稻城和林芝等地区的云-降水垂直结构和宏                            818. 2 m， 所选的观测数据时间为 2023 年天全站的
             微观特征进行了观测和研究， 结果发现， 夏季那曲                           秋雨期， 即根据四川省气候中心判定结果， 时间选
             地区相比大陆平原地区的云滴更容易通过凝结和                              为 2023 年 8 月 21 日至 11 月 16 日。观测站点所处位
             碰并增长， 进而触发暖雨过程形成大云滴和雨滴，                            置如图 1（a）所示， 观测设备包括： 一部 Ka 波段毫
             而过冷大云滴和雨滴也有利于冰相过程的发展； 综                            米 波 云 雷 达（Ka-CPR）、  一 部 K 波 段 微 雨 雷 达
             合作用下高原对流云内凇附过程显著， 更易形成降                           （MRR-2）和一部 DSG4 型激光雨滴谱仪（DSG4），
             水。高原地区频繁的对流活动、 更低的融化层和更                            三部设备的外观如图 1（b）~（d）所示。各个设备的
             快的雨滴末速度， 也共同导致了地面雨滴谱比同纬                            特点和观测资料进一步简要介绍如下：
             度平原地区的更宽， 即能产生更多小雨滴和更多大                               （1） Ka-CPR（中国航空科工集团第二十三研究
             雨滴（刘黎平等， 2015； 常祎和郭学良， 2016； Zhao                  所）是一部全固态、 多普勒、 极化体制的垂直测云雷
             et al， 2018）。                                      达， 工作频率为35 GHz（对应波长为8. 565 mm）， 高
                  对于雅安地区， 一方面， 由于该地区降水频发                        度探测范围为0. 12~20 km， 时间和空间分辨率分别
             且量级大， 加之其地形的特殊性， 长期以来也是我                           为 1 min 和 30 m。观测资料包括： 反射率因子 Z（单
             国山地降水研究的热点区域之一， 但目前关于雅安                            位： dBz）、 线性退极化比LDR（单位： dB）、 平均多普
             地区降水的研究主要集中于典型暴雨过程分析（高                             勒速度V（单位： m∙s ）和速度谱宽W（单位： m∙s ）。
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             国路等， 2022； 竹利等， 2024）、 数值模拟与机理                        （2） MRR-2（德国METEK公司）是一部调频连续
             （蔡芗宁等， 2007； 曾庆存等， 1994）和气候特征分                     波体制的垂直测雨雷达， 工作频率为24. 23 GHz（对
             析（苗秋菊等， 2004； Yu et al， 2004； 周秋雪等，                应波长为 1. 24 cm）， 高度探测范围设定为 35~1085
             2016； Li et al， 2010； 张琪等， 2011）等方面， 而对            m， 时间和空间分辨率分别为 1 min 和 35 m。观测
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