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山西夏季层积云降水微物理特征分析

高原气象 2012年第2期31卷 538-546页

作者：封秋娟李培仁晋立军侯团结王功娃山西省人工降雨防雹办公室山西太原030032 中国科学院大气物理研究所北京100029

利用Droplet Measurement Technology(DMT)资料,分析了山西2008年7月17日降水性层积云的云微物理结构,通过对云中粒子浓度、平均直径、二维图像以及谱型分布变化,并结合宏观记录特征,详细分析了飞机上升和下降阶段云系的垂直结构特征。... 详细信息

利用Droplet Measurement Technology(DMT)资料,分析了山西2008年7月17日降水性层积云的云微物理结构,通过对云中粒子浓度、平均直径、二维图像以及谱型分布变化,并结合宏观记录特征,详细分析了飞机上升和下降阶段云系的垂直结构特征。结果表明,飞机上升阶段云系为高积云,下降阶段云系为高积云—层积云结构,云粒子探头(Cloud Droplet Probe,CDP)和云粒子图像探头(Cloud Imaging Probe,CIP)测得粒子浓度偏大,最大浓度分别为236cm-3和9.74cm-3。层积云云中微物理量水平分布特征具有明显的不均匀性。飞机上升阶段降水的雨滴主要是冰粒子融化形成的,冷云过程占主导地位,在0℃层附近存在明显的融化层亮带。飞机下降阶段降水机制为高积云冷云过程和层积云暖云过程相结合。

关键词：层积云云微物理山西飞机探测

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山西一次回流倒槽降雪过程的飞机观测研究

高原气象 2023年第4期42卷 1044-1054页

作者：封秋娟牛生杰侯团结岳治国申东东山西省人工增雨防雷技术中心山西太原030032 南京信息工程大学大气物理学院江苏南京210044 中国气象局云降水物理与人工影响天气重点开放实验室北京100081 中国气象局人工影响天气中心北京100081 陕西省人工影响天气中心陕西西安710016

2019年11月29日山西出现一次回流倒槽系统影响的降雪过程。利用机载云物理探测数据,研究了此次降雪过程云微物理结构和冰粒子增长的演变特征。雷达观测显示在强度5~15 dBZ的不均匀片状回波中镶嵌有15~25 dBZ的块状回波。第一次探测云内... 详细信息

2019年11月29日山西出现一次回流倒槽系统影响的降雪过程。利用机载云物理探测数据,研究了此次降雪过程云微物理结构和冰粒子增长的演变特征。雷达观测显示在强度5~15 dBZ的不均匀片状回波中镶嵌有15~25 dBZ的块状回波。第一次探测云内液态水分布在云的上部,云顶温度-10℃冰雪晶呈板状,云内冰雪晶形态以板状、针状为主;通过凝华增长主要生成小于200μm的小冰晶且数浓度最大值为297 L^(-1),雪花最大直径为1700μm位于2000 m,2000 m以下由于相对湿度减小导致大部分雪花未到达地面。第二次探测云内基本无液态水,云顶温度-12.5℃冰雪晶呈辐枝状,云内冰雪晶形态为板状、针状、大量辐枝状及聚合体;通过凝华和攀附增长N200(粒子直径大于200μm的冰雪晶数浓度)和冰雪晶最大直径分别在-11℃和-2℃出现极大值,冰雪晶谱出现第二峰值,近地面形成雪花最大直径为2800μm。通过平飞观测发现云内粒子水平分布不均匀,冰水含量和冰雪晶数浓度大的区域以辐枝状和聚合体冰雪晶为主,聚合增长是雪花重要增长方式。将FY-4A卫星反演云内粒子相态与飞机观测结果进行对比检验,发现两者具有较好的一致性。

关键词：降雪云回流倒槽微物理特征飞机观测

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华北部分地区云凝结核的观测分析

大气科学学报 2012年第5期35卷 533-540页

作者：封秋娟李培仁樊明月侯团结山西省人工降雨防雹办公室山西太原030032 山东省人工影响天气办公室山东济南250031 中国科学院大气物理研究所北京100029

利用美国DMT公司生产的连续气流单过饱和度云凝结核计数器对华北部分地区地面和空中云凝结核(CCN)进行了观测研究。地面观测结果表明,太原由于污染严重CCN数浓度高于石家庄。CCN数浓度日最大值、日平均值均随过饱和度的增加而增大。CCN... 详细信息

利用美国DMT公司生产的连续气流单过饱和度云凝结核计数器对华北部分地区地面和空中云凝结核(CCN)进行了观测研究。地面观测结果表明,太原由于污染严重CCN数浓度高于石家庄。CCN数浓度日最大值、日平均值均随过饱和度的增加而增大。CCN数浓度具有明显的日变化特征,与气象因子、人类活动有关。降水对地面CCN具有明显的冲刷作用。利用关系式N=CSk拟合太原地面CCN活化谱,C>2200cm-3,k<1,C、k值很高,属于典型的大陆型核谱。飞机观测资料显示,CCN主要来源于地面,数浓度随高度增加明显减少。高空风向发生变化时,长距离气团输送提供CCN二次源。云对CCN有消耗作用,云内CCN比云外明显减少。

关键词：华北地区云凝结核观测分析

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吉林省一次层状云降水宏微观特征的观测研究

吉林省一次层状云降水宏微观特征的观测研究

华北层状冷云降水微物理特征及人工增雨可播性研究

第十五届全国云降水与人工影响天气科学会议

作者：封秋娟牛生杰山西省人工降雨防雹办公室南京信息工程大学大气物理与大气环境重点实验室

＜正＞外场观测研究是认识云物理过程的最重要途径。本文利用国产运-12型飞机作为此次飞机探测平台,机载设备包括GPS全球定位系统、温压湿度表、PMS云粒子探测设备,同时结合MICAPS、雷达、卫星等综合探测资料,分析了2004年7月5日长春一...

＜正＞外场观测研究是认识云物理过程的最重要途径。本文利用国产运-12型飞机作为此次飞机探测平台,机载设备包括GPS全球定位系统、温压湿度表、PMS云粒子探测设备,同时结合MICAPS、雷达、卫星等综合探测资料,分析了2004年7月5日长春一次热带气旋影响下的降水性层状云的宏微观物理特征及其演变规律,并对暖层水凝物粒子的谱分布进行拟合。

关键词：

来源： cnki会议评论

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气象 2011年第10期37卷 1252-1261页

作者：孙鸿娉李培仁闫世明孙国德晋立军封秋娟山西省人工降雨防雹办公室太原030002 山西省气象科学研究所太原030002

利用DMT探测平台对2009年3月11日山西云降水观测外场试验区的一次云降水过程实施了综合探测,综合分析了此次云降水过程的宏微观物理特征。计算了云中过冷水含量距0℃层高度(1500m)的垂直分布:云中过冷水含量最大值出现在0℃层高度以上40... 详细信息

利用DMT探测平台对2009年3月11日山西云降水观测外场试验区的一次云降水过程实施了综合探测,综合分析了此次云降水过程的宏微观物理特征。计算了云中过冷水含量距0℃层高度(1500m)的垂直分布:云中过冷水含量最大值出现在0℃层高度以上400 m处,其最大值为0.416 g·m^(-3),之后随着距0℃层高度的增加,云中过冷水含量迅速减小,到0℃层高度以上600 m处基本为最低,之后直到云顶,云中过冷水含量维持低值。CDP探头探测的云中粒子浓度以及CIP探头探测的云中大粒子浓度应作为判别云中可播度的两项主要指标,CDP探测的粒子浓度不小于30个·cm^(-3)的云区才具有一定的可播度,其中CIP探测的大粒子浓度小于10个·cm^(-3)时,可确定为强可播区。云滴浓度随高度变化呈多峰分布,云中粒子谱型主要为双峰或多峰型。此探测过程中典型区域的粒子谱中均出现第二峰值的区段,分析表明只有当云粒子浓度不小于30个·cm^(-3)时,相应云区才具有一定的可播度。

关键词：层状冷云降水微物理特征人工增雨可播性研究

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山西冬季二氧化硫地面、高空分布个例分析

科技与创新 2017年第2期 31-33页

作者：于小红封秋娟山西省气象科学研究所山西太原030002 山西省人工降雨防雹办公室山西太原030032

利用美国Thermos Electron公司生产的Thermo 46c SO2连续监测仪观测太原地面和山西省上空冬季SO2分布特征。结果表明,地面SO2浓度日变化出现2个峰值,0:00开始浓度一直升高,11:00出现第一个峰值,午后降至最低,夜晚出现第二个峰值。高空SO... 详细信息

利用美国Thermos Electron公司生产的Thermo 46c SO2连续监测仪观测太原地面和山西省上空冬季SO2分布特征。结果表明,地面SO2浓度日变化出现2个峰值,0:00开始浓度一直升高,11:00出现第一个峰值,午后降至最低,夜晚出现第二个峰值。高空SO2浓度的垂直分布有2种类型,而2种分布SO2浓度的极值都出现在近地层,近地层极大值的出现与局地污染有关。SO2浓度与大气稳定度和逆温有明显的关系,在稳定的天气条件下,SO2浓度比较高;在逆温条件下,大气层结稳定,不利于SO2的扩散,易形成堆积。而1 800~3 600 m高度SO2浓度各层水平变化有一些波动,1 800 m、3 600 m高度SO2浓度变化幅度比较大,3 200 m、2 600 m高度的SO2浓度变化幅度比较小。比较地面与高空的SO2浓度发现,高空SO2浓度的变化范围在1~116 ppb之间,平均值在10 ppb左右,常在近地层出现极值。2010-12-19,2010-12-20,地面SO2浓度平均值分别为94 ppb和195 ppb,最大值分别为268 ppb和449 ppb。高空SO2浓度的平均值、最大值均小于地面。

关键词：二氧化硫大气稳定度逆温空气污染

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山西一次降雪云物理特征的飞机观测研究

大气科学 2021年第5期45卷 1146-1160页

作者：封秋娟牛生杰侯团结范秀平申东东杨俊梅南京信息工程大学大气物理学院南京210044 山西省人工增雨防雷技术中心太原030032 中国气象局云雾物理环境重点开发实验室北京100081 中国科学院大气物理研究所北京100029 山西省气象信息中心太原030032

通过飞机直接进入降雪云进行探测,并配合MICPAS(气象信息综合分析处理系统)、雷达和卫星等资料,对2011年11月29日山西一次降雪云宏、微观结构特征进行分析。研究发现:本次降雪过程的雷达回波以10~20 dBZ大片层状云回波为主,镶嵌了超过30... 详细信息

通过飞机直接进入降雪云进行探测,并配合MICPAS(气象信息综合分析处理系统)、雷达和卫星等资料,对2011年11月29日山西一次降雪云宏、微观结构特征进行分析。研究发现:本次降雪过程的雷达回波以10~20 dBZ大片层状云回波为主,镶嵌了超过30 dBZ的块状强回波,雷达径向速度零线呈较强的“S”型弯曲,出现“牛眼”结构,从低层到高层有较强的风垂直切变。液态水含量主要位于3.2 km以下,最大值为0.0697 g m^(-3),N_(50)(粒子直径大于50μm的冰雪晶数浓度)、N_(200)(粒子直径大于200μm的冰雪晶数浓度)和冰水含量主要产生于层积混合降雪云的上部,极大值出现在-9.3℃附近,分别为188.4 L^(−1)、33.5 L^(-1)和0.121 g m^(-3)。-14.4℃~-19.7℃冰晶图像以针状、柱状和不规则状为主,以冰晶的凝华增长为主。-9.3℃附近冰雪晶图像以辐枝状、不规则状为主,辐枝状冰晶的聚并碰撞和折裂繁生可能是造成此处冰雪晶高浓度的主要原因。利用指数形式能较好地拟合冰雪晶谱分布,谱拟合参数可以用幂函数N_(os)=1.021λ^(1.684)表示(其中,N_(os)、λ分别表示截距和斜率,N_(os)越大表示小粒子数浓度越大,λ越大表示小粒子数浓度占总粒子数浓度比例越高),相关系数R^(2)为0.86。3.2 km以下存在三次逆温,逆温层的出现使云微物理特征量和拟合参数N_(os)减小,抑制了云内凇附增长和凝华增长,导致本次观测谱拟合参数N_(os)、λ随温度的变化规律与以往的观测不一致,逆温强度越大抑制作用越大。

关键词：降雪云冰雪晶图像形成机制飞机探测

山西省人工影响天气示范基地的设计功能和建设

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山西省人工影响天气示范基地的设计功能和建设

第十五届全国云降水与人工影响天气科学会议

作者：李培仁封秋娟山西省人工降雨防雹办公室

＜正＞1示范基地介绍1.1示范基地建设的目的和意义人工影响天气是建立在云和降水物理学基础上的一门应用技术科学,是在人类与自然界斗争中产生的。随着生产的发展及人类活动的迫切需要,人们对云、降水和人工影响天气的物理过程的认识不...

＜正＞1示范基地介绍1.1示范基地建设的目的和意义人工影响天气是建立在云和降水物理学基础上的一门应用技术科学,是在人类与自然界斗争中产生的。随着生产的发展及人类活动的迫切需要,人们对云、降水和人工影响天气的物理过程的认识不断发展,使得这一年轻的学科得到长足的进步。实践证明,人们对云、降水物理过程的有意识影响的结果

关键词：

来源： cnki会议评论

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一次积层混合云的形成过程和微物理观测

大气科学学报 2012年第2期35卷 186-196页

作者：刘莹莹牛生杰封秋娟刘端阳陆春松刘霖蔚南京信息工程大学中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室江苏南京210044 山西省人工降雨防雹办公室山西太原030032

利用2009年5月8日多普勒雷达资料和飞机穿云观测资料,综合分析了西风槽影响下山西省一次积层混合云的形成过程和微物理结构。结果表明,此次飞机探测到的积层混合云是由对流单体多次并合形成的带状对流云团减弱后形成的,云中嵌有明显的... 详细信息

利用2009年5月8日多普勒雷达资料和飞机穿云观测资料,综合分析了西风槽影响下山西省一次积层混合云的形成过程和微物理结构。结果表明,此次飞机探测到的积层混合云是由对流单体多次并合形成的带状对流云团减弱后形成的,云中嵌有明显的对流泡,最大强度为45～50dBZ,最大垂直尺度在6km左右。CDP(cloud droplet probe,前向散射粒子谱探头)、CIP(cloud ima-ging probe,二维灰度云粒子探头)、PIP(precipitation imaging probe,二维灰度降水粒子探头)测量的平均数浓度变化范围分别是132.4～220.2cm-3、1.54×10-1～6.28×100cm-3、9.09×10-4～7.34×10-3cm-3。二维图像表明,冷层中的固态粒子主要是形状不规则的霰粒子,说明过冷水供应充足;在-7℃左右观测到柱状聚合体和凇附程度不同的冰雪晶粒子,表明柱状冰晶通过凝华形成后,碰并和凇附是其增长为霰粒子的重要机制。不同高度的CDP平均谱(2～50μm)存在一定的差异,因低层水汽凝结作用较强,2～18μm的云粒子数浓度基本随高度的增加而降低;因暖层中碰并效率低和冷层中小冰晶浓度随高度增加,24～35μm粒子数浓度随高度增加而增大。CIP平均谱(25～1550μm),除4100m为双峰谱外,其他高度均为单峰谱。PIP平均谱(100～6200μm),4450m高度处的粒子谱宽和数浓度最大,3200～4000μm之间出现大值区域,表明对流单体及周边区域为较大固态降水粒子的形成提供了良好的环境。

关键词：积云并合微物理结构粒子谱分布