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西风槽过冷云水分布特征和北方层状冷云作业条件行业标准解读

过冷云水 分布特征 作业条件

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.14 人工影响天气

过冷云水生消演变规律是云物理学和人工影响天气的重要研究领域。本文利用Hobbs（1974）的假定，利用飞机、卫星、雷达和雨量等观测资料，对2012年9月21日河北一次西风槽天气过程进行观测研究，研究天气过程的过冷云水分布特征及演变规律，结果表明，槽前云系过冷水区宽厚并且过冷水含量丰富，云滴浓度和均立方根直径较大并且均匀，冷云区厚而且没有分层，没有暖云配合；近槽云系中冷云区小粒子浓度降低但是云滴直径增加，冷云区夹有干层，云系变厚出现暖云配合，冷暖云液态水（lwc）含量丰富，冷暖云区大粒子和降水粒子浓度和尺度增加，中尺度云团移动较快；槽后云系中云滴浓度最大，但云滴均立方根直径明显减小，过冷水区出现的高度下降、厚度很薄、过冷水含量较低，冷、暖云之间有干层，暖云对应的大粒子浓度和降水粒子浓度非常大，地面降水主要由暖云过程产生；云水（过冷水）含量峰值常出现在云内逆温层的上方；利用云物理粒子测量系统(PMS)资料分析过冷云水生消演变特征与卫星和雷达资料具有较好的一致性，利用中尺度非静力模式MM5V3模式对本次过程进行了数值模拟研究，结果表明（过冷）云水分布对应上升运动和高饱和区，高饱和区越深厚、上升运动越强产生的（过冷）云水值越大，西风槽云系不同部位具有不同云层性质和垂直结构特征，随着槽线移近，云层向高空和低空伸展，当高中低云构成“播种云-供应云”的云层结构时才有利于降水的产生。

目前国、内外气象工作者已从多方面研究了云系的冷云人工增雨（雪）催化条件，普遍认为过冷水含量及自然冰晶浓度是识别人工增雨催化条件的基本因子，在此基础上更加注重云的垂直结构对人工增雨潜力区的影响，国内、外专家从模式预报产品、雷达和卫星反演云参数、机载云物理探测资料等多方面进行研究，取得较为完整和丰富的成果。中国气象局于2024年2月发布实施了气象行业标准《人工增雨（雪）作业条件基本要求 北方层状冷云》，从云宏观参量、云微物理量、温度条件和水汽条件四个方面对作业条件进行识别，并提出七个基本、关键识别物理量必要指标，具有较强的可操作性。将有效提高我国冷云人工增雨作业的科学性和准确率，减少无效飞行和预案，产生显著经济和社会效益。