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冰雹形成机制的研究并论人工雹胚与自然雹胚的“利益竞争”防雹假说

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大气科学 2001年第2期25卷 277-288页

作者：许焕斌段英河北省人工影响天气办公室石家庄050021

在播撒防雹中，如何实现人工雹胚与自然雹胚的增长竞争是决定防雹效果的关键，这实质上也是雹云物理的关键课题。经过对强对流（雹）云的流场特征和相应的过冷水场配置的综合分析和数值模拟研究，发现：（１）由于雹云流场的对流性，其... 详细信息

在播撒防雹中，如何实现人工雹胚与自然雹胚的增长竞争是决定防雹效果的关键，这实质上也是雹云物理的关键课题。经过对强对流（雹）云的流场特征和相应的过冷水场配置的综合分析和数值模拟研究，发现：（１）由于雹云流场的对流性，其中必然存在着一个主上升气流区和相对于云体的水平风速零的区域，它在垂直剖面上，可呈现出一条零线，可长大成冰雹的水凝物粒子是绕零线循环运行增长的，并逐步进入主上升气流区；（２）在雹云中存在着冰雹“穴道”，它位于主上升气流区边侧及零线下的入流区，其体积约为雹云总体的６％或更小，不论自然雹胚或是人工雹胚，只要进入“穴道”都经历着循环运行增长，其轨迹是相互交叉的，因而可以实现平等“竞争”；（３）“穴道”的存在和位置由流场特征决定，运行轨迹的基本形态也由流场决定，而粒子增长率及运行路径的长短由“穴道”内的过冷水场（过冷度和量）决定。

关键词：冰雹形成机制防雹原理人工雹胚自然雹胚强对流雹云数值模拟

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重庆地区一次雨转雪过程微物理特征分析

西南大学学报（自然科学版） 2020年第11期42卷 128-140页

作者：张逸轩廖向花张丰伟重庆市人工影响天气办公室重庆401147 甘肃省人工影响天气办公室兰州730030

为了研究重庆地区雨转雪天气过程降水微物理特征,利用布设在重庆西部沙坪坝区气象站的一部MRR(Micro-rain Radar)微雨雷达及一台OTT Parsivel2雨滴谱仪探测到的2016年1月22-24日的雨转雪天气过程的垂直方向上的滴谱资料,对此次雨转雪天... 详细信息

为了研究重庆地区雨转雪天气过程降水微物理特征,利用布设在重庆西部沙坪坝区气象站的一部MRR(Micro-rain Radar)微雨雷达及一台OTT Parsivel2雨滴谱仪探测到的2016年1月22-24日的雨转雪天气过程的垂直方向上的滴谱资料,对此次雨转雪天气过程的粒子下落速度、雷达反射率、粒子谱等微物理特征进行了分析.结果表明:雨滴谱仪及微雨雷达能较好地应用于云下垂直方向上的降水研究;此次过程,液(固)态降水中粒子平均直径、谱分布等特征具有明显差异,液态降水中表现为垂直下落方向上先减小后增大的特征,粒子以碰并增长为主,固态降水中垂直方向上各特征值则较为稳定;受仪器观测原理影响,雨转雪过程中粒子相态转变在微雨雷达观测特征量上表现为粒子下落速度均匀分布在1 m/s附近,粒子数浓度急剧增加1~2量级,回波反射率Z分布在10 dBZ附近.

关键词：微雨雷达微物理特征雨转雪过程

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石家庄秋季大气气溶胶物理特征分析

气象 1996年第2期22卷 40-43页

作者：孙玉稳段英吴志会河北省人工影响天气办公室

利用１９９０年秋季在石家庄地区不同天气条件下飞机观测对流层低层（距地面４０００ｍ以下高度）大气气溶胶的观测资料，分析了气溶胶粒子数密度、质量浓度水平和垂直分布特征及其日变化。结果表明，晴空下，石家庄地区气溶胶源于本地... 详细信息

利用１９９０年秋季在石家庄地区不同天气条件下飞机观测对流层低层（距地面４０００ｍ以下高度）大气气溶胶的观测资料，分析了气溶胶粒子数密度、质量浓度水平和垂直分布特征及其日变化。结果表明，晴空下，石家庄地区气溶胶源于本地，地面质量浓度为０．１５×１０－９—０．８５×１０－９·ｃｍ－３，高度４０００ｍ以下谱分布特征值逆温层影响气溶胶粒子的向上输送，使其在送温层上下出现不连续分布；气溶胶的日变化表现为上午数密度大于下午，但下午粒子谱变宽；城市效应影响气溶胶粒子分布，城市上空气溶胶粒子数密度比郊区高１５％－３０％。

关键词：气溶胶分布特征大气物理特征

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黑龙江省冰雹天气气候特征及近年变化

气象 2001年第8期27卷 49-51页

作者：李红斌麻服伟黑龙江省人工影响天气中心哈尔滨150036

利用近 40年黑龙江省各气象台站冰雹资料 ,概述全省冰雹天气气候基本特征 ,对比统计分析近 2 0年黑龙江省降雹的强度、频率及空间分布规律的特征变化。

关键词：气候特征人工防雹黑龙江冰雹天气空间分布降雹强度频率

一次冰雹天气过程的云系发展演变及云物理特征研究

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气象 2019年第3期45卷 415-425页

作者：张小娟陶玥刘国强彭宇翔贵州省人工影响天气办公室贵阳550081 中国气象科学研究院中国气象局人工影响天气中心北京100081

利用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting)的数值模拟,结合NECP/FNL再分析资料、地面、探空、多普勒雷达基数据和卫星产品等观测资料,综合分析了2014年3月30日发生在贵州省西南部的一次冰雹天气过程。研究了有利于冰雹... 详细信息

利用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting)的数值模拟,结合NECP/FNL再分析资料、地面、探空、多普勒雷达基数据和卫星产品等观测资料,综合分析了2014年3月30日发生在贵州省西南部的一次冰雹天气过程。研究了有利于冰雹发生的环流特征和环境条件,分析了冰雹云系的发展演变特征、云微物理结构特征,初步分析了冰雹形成的云物理机制。结果表明:此次冰雹天气是典型的低压辐合线型降雹类型,地面降雹位置位于700 hPa切变线和近地面辐合线附近及南侧;发生此次冰雹过程的对流云系经历了对流云系的初生阶段、合并加强阶段、成熟降雹阶段和东移阶段。贵州地区上空对流云系的微物理结构具有混合相云特征,高层为冰晶、雪,中层为云水、霰,低层为雨水、冰雹。霰和云水是形成雨水和冰雹的主要来源,霰撞冻过冷云水和霰的自动转化是冰雹形成的主要微物理机制。

关键词： WRF 数值模拟云物理机制冰雹

珠江三角洲地区大气气溶胶特征的飞机观测分析

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热带气象学报 2015年第1期31卷 71-77页

作者：游积平高建秋黄梦宇张小霞赵博林俊君钟晨广东省人工影响天气中心广东广州510080 北京市人工影响天气办公室北京100089 佛山市气象局广东佛山528000

利用2010年11月6日在珠江三角洲的佛山、江门等地区上空进行的一次飞机探测数据，初步分析气溶胶粒子的垂直和水平分布特征。结果表明，气溶胶粒子在不同的高度有较大的差异，自下而上存在着累积层、递减层和增加层，在1 033 m以下的大... 详细信息

利用2010年11月6日在珠江三角洲的佛山、江门等地区上空进行的一次飞机探测数据，初步分析气溶胶粒子的垂直和水平分布特征。结果表明，气溶胶粒子在不同的高度有较大的差异，自下而上存在着累积层、递减层和增加层，在1 033 m以下的大气边界层存在气溶胶粒子的累积，气溶胶粒子最小浓度为1 151.15/cm3，高度1 033 m；最大浓度为7 307.38/cm3，高度627 m；平均浓度5 775.63/cm3，平均直径0.212 μm，最大直径0.219 μm，最小直径0.189 μm。在1 033 m以上，气溶胶粒子浓度随高度增加而递减，但在逆温层附近气溶胶粒子的浓度出现了随高度增加而增加的现象。在江门鹤山上空3 800 m的高度层平飞时段，气溶胶粒子数浓度平均为19.74/cm3，变化范围1.97～53.65/cm3。对不同高度粒子谱分析表明，其谱型为多峰型，且高度越高，谱宽越窄，大粒子基本集中在1 000 m高度以下。

关键词：珠江三角洲大气气溶胶分布特征飞机观测

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冰雪晶二维图像及霰粒子谱特征分析

气象 1996年第4期22卷 41-45页

作者：郭金平河北省人工影响天气办公室

分析了１９９１—１９９３年人工降水期间共１３个架次粒子测量系统（ＰＭＳ）获取的冰、雪粒子的二维图像资料，分析了雪粒子的形态特征，重点分析霰粒子出现的频率及其尺度谱特征；并利用霰粒子的直径大小，在一定的假设条件下，估算... 详细信息

分析了１９９１—１９９３年人工降水期间共１３个架次粒子测量系统（ＰＭＳ）获取的冰、雪粒子的二维图像资料，分析了雪粒子的形态特征，重点分析霰粒子出现的频率及其尺度谱特征；并利用霰粒子的直径大小，在一定的假设条件下，估算了观测高度以上云中所包含的过冷水的累积含量；借以了解飞行层以上的人工降水潜力状况。初步分析结果表明，不少架次的飞行过程中都出现有持续时间不等的霰粒子，估算出的最大积分过冷水含水量为１３０ｇ·ｍ－２。从飞行过程中出现在的时间百分比可以看出，过冷水含量水平分布，不同架次霰粒子百分比变化较大。另外，从同一架次资料做比较分析，高度越高、温度越低霰粒子出现的百分比越小。

关键词：冰雪晶二维图像霰粒子谱特征

1998年夏季我国东部降水与大气环流异常及其低频特征

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应用气象学报 2007年第2期18卷 129-136页

作者：周兵文继芬国家气象中心北京100081 贵州省人工影响天气办公室贵阳550002

东亚夏季风环流的异常对该地区降水异常有重要影响，而低频降水又是季风活动的一个主要特征。研究揭示了1998年降水异常及其低频变化等观测事实，分析讨论了大尺度环流的4个异常特征。结果表明：1998年汛期长江流域出现二度梅，10～20d... 详细信息

东亚夏季风环流的异常对该地区降水异常有重要影响，而低频降水又是季风活动的一个主要特征。研究揭示了1998年降水异常及其低频变化等观测事实，分析讨论了大尺度环流的4个异常特征。结果表明：1998年汛期长江流域出现二度梅，10～20d低频振荡具有普遍性，而30～50d的地域性较为明显；西太平洋副热带高压位置的异常、欧亚大陆中高纬度持续阻塞高压、高空西风带急流轴线活动异常及二次季风涌的出现及其相互配合是长江流域降水异常的主要影响系统。

关键词：环流异常东部降水低频特征

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一次高炮防雹动力效应的相控阵雷达观测分析

气象 2023年第8期49卷 995-1004页

作者：董亚宁刘福新孙鸿娉杨永龙山西省人工影响天气中心太原030032 山西省临汾市隰县气象局隰县041399

2021年7月8日山西省临汾市隰县组织了一次高炮防雹试验。利用隰县的相控阵雷达资料,对炮击强对流云后的动力效应进行分析。通过组合反射率对过程进行分析,可以看到本次作业的时机和部位是符合试验设计的,即:爆炸是在自然云发展期,炸点... 详细信息

2021年7月8日山西省临汾市隰县组织了一次高炮防雹试验。利用隰县的相控阵雷达资料,对炮击强对流云后的动力效应进行分析。通过组合反射率对过程进行分析,可以看到本次作业的时机和部位是符合试验设计的,即:爆炸是在自然云发展期,炸点位于强回波柱上端。通过作业信息和弹道曲线估算试验中炮弹炸点位置,经过雷达、炮点、炸点的时空一致性转换后,对作业前后炸点邻域雷达参量变化进行分析。结果显示:作业前3~0 min,强回波柱处于发展增强中,在预定炸点附近未见多普勒谱宽区;作业后,在炸点正下端,强回波柱迅速衰弱、分裂、下沉,并在炸点区邻域呈现出多普勒谱宽明显的加宽且维持了2~3 min,最终导致强回波整体衰落,未见再度强化。这样的演化情景显示出一个效应链:强回波柱由盛转衰是在爆炸后的炸点开始的,爆炸激起的动力扰动蜕变为次级流,展宽了多普勒谱宽,不均匀的动力扰动场诱发的雷诺应力抑制了对流流场,使对流云整体衰落了。另外,从不同强度回波顶高和回波样本数的统计可以看到,爆炸后强回波顶高迅速降低而相应的像素点数迅速减少;弱回波像素点的数值随强回波减少而增多,最后所有强度的回波像素点的数值皆随时间减小。

关键词：观测研究相控阵雷达高炮防雹动力抑制效应