基于偏振雷达的积层混合云降水增雨潜力识别方法研究

作者：陈羿辰; 何晖

来源：大气科学, 2017, 41(03): 578-592.

• 偏振雷达
• 增雨潜力
• 积层混合云
• 粒子含水量

本文统计分析了北京地区近三年的有效降水,重点研究了积层混合云降水特点并对其分类,发现积层混合云降水出现频次约占总降水次数的61%,其中积层混合云降水以积层连结型和水平混合型为主,二者之和占近80%。重点分析了积层混合云中对流和层云两种不同特点降水类型的宏微观结构,确立了反射率因子Z、温度T、粒子含水量M、催化剂AgI(碘化银)活化率NE和粒子相态HTC(hydrometeor type classification)为人工增雨潜力识别指标及这些识别指标的取值范围,同时也根据研究现状和人工影响天气需求总结制定出人工增雨潜力等级。利用偏振雷达构建模糊逻辑识别算法对积层混合云三种降水类型进行增雨潜力区域识别研究,结果表明:(1)对于播撒碘化银增雨来说,积层混合云的增雨潜力区在垂直方向上可分为上、中、下三层,上层(增雨等级为"不适合")和下层(零度层及以下)分别受含水量和温度等影响不适合增雨,中间层(增雨等级大于等于"等级一")是可增雨区域;(2)积层混合云中层云区增雨潜力较小,对流云区可增雨潜力要远大于层云区,开式流场型与积层连结型可增雨潜力要大于水平混合型;(3)当降水云中识别出霰粒子时,其附近的大部分区域会有较好的增雨潜力。通过偏振雷达实例检验和数值模式模拟在积层混合云不同部位播撒碘化银催化试验发现,在增雨潜力较好的区域催化有很明显增雨效果,模拟试验结论与偏振雷达识别增雨潜力区结果也基本一致,说明基于偏振雷达的增雨潜力区识别方法和结果是具有参考意义的。

• 单位
  北京市气象局; 北京市人工影响天气办公室