偏振云粒子谱仪（CAS-DPOL）的数据处理和应用

摘要

对小云粒子（粒径<50μm）的相态进行检测是云物理飞机测量领域的一个难点，而利用云粒子的偏振信息对云粒子相态进行鉴别是目前云物理研究领域比较认可的一种方法。本文针对偏振云粒子谱仪（cloud aerosol spectrometer with depolarization, CAS-DPOL）所测云粒子偏振参量的应用需求展开研究，通过对现有方法的比较分析，整合出一套适合于该仪器的方法和阈值。基于所整合出的方法和阈值以及该仪器在2021年5月23日东北冷涡天气的一次航测结果，探讨了该仪器在人工影响天气和飞机自然结冰探测领域的应用，此次航测发现温度在-1～-8℃的云内过冷云滴数对总云粒子数占比的平均值可达到80.18%,云相以混合相为主，间有纯过冷水云相存在；此次航测以云粒子谱仪所测数浓度大于5 cm^-3作为过冷滴存在的下限判定指标是比较可信的；此外，飞机在此次航测中的自然结冰强度为微量结冰，没有探测到符合《运输类飞机适航标准》附录C曲线要求的结冰气象条件。

关键词

偏振云粒子谱仪 / 东北冷涡 / 飞机测量 / 飞机积冰 / 人工影响天气

基金资助

中国科学院战略性先导科技专项（XDB0760100）;中国科学院技术支撑人才项目（E3661416）; 中国气象局航空气象重点开放实验室开放研究课题（HKQXM-2024007）;中国气象局云降水物理与人工影响天气重点开放实验室创新基金项目（2023CPML-B06）;中国气象局流域强降水重点开放实验室项目（2023BHR-Y22）; 南京气象科技创新研究院北极阁开放研究基金项目（BJG202302）