利用毫米波测云仪探测数据分析宜昌冬季云垂直结构特征

赖晨; 万霞; 周旭; 曾体贤; 饶传新

暴雨灾害 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (04) : 491 -503.

赖晨, 万霞, 周旭, 曾体贤, 饶传新

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摘要

毫米波测云仪(以下简称测云仪)是地基垂直观测系统的重要组成部分，用于云垂直结构的观测，可获取云的宏微观物理量。对宜昌（地基垂直观测系统全国第二个示范站）新建成的毫米波测云仪进行探测能力检验，有助于后续多站点的系统建设和资料应用。利用2022年11月—2023年1月三峡国家气候观象台测云仪观测资料，结合风云四号(FY-4A)卫星和同址观测的气溶胶激光观测仪(以下简称激光观测仪)、DSG5型降水现象仪对该地区云的云顶高度、云底高度和雷达反射率因子进行分析，检验测云仪探测能力并揭示宜昌地区冬季云的垂直分布规律，结果表明：(1)非降水条件下，测云仪与激光观测仪探测高云和中云的云底高度一致性较高，相关系数分别为0.8和0.74，测云仪探测的云顶高度与FY-4A云顶高度产品的相关系数为0.54；弱降水条件下，测云仪的雷达反射率因子与降水现象仪的反演结果的相关系数为0.66。(2)宜昌地区冬季云出现率在垂直方向上均呈双峰分布，主峰位于3 km以下，云出现率在午后开始增大，非降水云出现率的最大值出现在晚上(21:00—22:00)，降水云出现率最大值出现在傍晚(18:00—20:00)。(3)云底高度和云顶高度在垂直方向上均呈双峰分布，主峰位于对流层.中下层，夜晚到午夜降水云云底的抬高预示了降水的减弱。(4)冬季非降水云的雷达反射率因子的大值区主要出现在午后，最大值可达20 dBz；降水云的雷达反射率因子的大值区主要集中在中午和傍晚，最大值超过30 dBz，雷达反射率因子大值区对应地面降水量大值区。