冬季降水通常涉及雨、雪、雨夹雪、冰粒、冻雨等不同相态，导致气象灾害较夏季同等强度降水更为严重。比如2008年的雪灾和2024年的雨雪冰冻天气，严重影响人类日常生产生活。针对冬季降水垂直结构和微物理特征的研究相对鲜少。本研究围绕山区冬季降水相态转换和形成机制等预报难题，利用2022年1-3月中国西南山区3个激光雨滴谱（parsivel）和1个微雨雷达（MRR）的综合观测资料，开展冬季不同相态降水的垂直结构和微物理特征研究。根据parsivel探测的降水强度和粒子相态分类结果，将12次冬季降水事件分为固态降水、混合态降水、弱液态降水和强液态降水4类。首先，利用地面雨量站小时降水数据作为真值，对微雨雷达和激光雨滴谱数据做评估检验，发现微雨雷达和激光雨滴谱与地面雨量站小时降水有较好的一致性，可用于后续研究工作。然后，统计微雨雷达观测的不同相态降水的粒子相态垂直演变特征，发现冬季降水主要来源于雪花，液态降水的雨顶高度明显高于固态和混合态降水，在四种不同降水类型中，在不同的相态层中起主导作用的微物理过程不同。对于固态降水，在2.1 km海拔高度以上存在单一的固态层，粒子相态转变较弱，雷达反射率(Z)和降水率(R)的增加可能受到雪花沉积和聚集生长的影响，在2.1 km海拔高度以下，粒子下降速度(V)和谱宽(Vsw)的增加可能表明大部分雪花形成霰，少数雪花融化。对于混合态降水，虽然粒子相态类型转变较弱，但存在两层明显的相态层：在固态层，伴随着Ze和R在海拔4.5 km以上(以下)的降低，液态/混合态降水粒子的比例降低(增加)可能是因为破碎(升华)的再冻结/升华;在混合态层(海拔2.1 km以下)，V显著增加，Vsw更加分散，表明雪花形成/融化为霰、混合态和液态降水粒子。液态降水呈现3个相态层（固态层、混合层和液态层），弱液态降水和强液态降水垂直结构存在显著差异:第一，强液态降水表现出较高的雨顶高度和较多的过冷水，导致其微物理过程更加活跃，各高度的Ze和R均显著增加;第二，混合层中，弱液态降水的Ze先增加后减少，表现为亮带特征，而强液态降水的Ze不断增加，这是由于降水粒子融化和碰并过程增强;第三，在液态层中，弱液态降水的Ze和R均因蒸发或破碎过程而呈下降趋势，而强液态降水的Ze和R则因碰并过程而呈显著上升趋势。最后，地面降水粒子滴谱分布也存在显著差异，固态降水以小粒径、高浓度的降水粒子为主，混合态降水中以中等粒径、中浓度的降水粒子为主，弱液态降水以小粒径、低浓度的降水粒子为主，弱液态降水以大粒径、高浓度的降水粒子为主，这也导致4种降水类型适用不同的Z-R关系。

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