基于飞机观测的过冷水形成关键因素分析
编号:700
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更新:2026-04-04 09:08:51 浏览:8次
口头报告
摘要
云中液态水含量是云中重要的微物理要素之一,它是决定云中降水效率、辐射传输以及飞机结冰风险的关键微物理参数。利用2022年11月12日安徽地区一次飞机原位观测的数据,本文分析了液态水含量(LWC)集中区域(峰值2.28 g·m⁻³)的天气背景与云粒子空间分布特征,进一步通过GAM-SHAP模型筛选14个关键变量,定量归因了LWC富集的主导因素。结果表明,在LWC含量较小时由温湿主导,云中凝结增长不充分;中LWC阶段水平水汽输送与云滴凝结增长协同主导;高LWC以大粒径气溶胶主导,微物理过程由凝结增长主导向碰并增长及冰相过程演变。同时,液相主导的阶段一(11:10–11:30)以云滴凝结增长为主,相对湿度(R*=0.71)与大粒径气溶胶数浓度BANC(R*=0.79)为主要驱动因子,上升气流促进LWC生成,下沉气流抑制其积累;冰相参与增强的阶段二(11:50–12:00)以WBF过程为核心,LWC向冰水含量(IWC)转化,大粒径气溶胶作为冰核通过消耗过冷水抑制LWC的维持与积累,且垂直气流作用与阶段一相反。GAM模型对LWC预测性能良好(多数R²>0.7),高LWC样本因样本量少存在过拟合。SHAP分析显示大粒径气溶胶核化作用主导LWC变化,14个变量呈现线性、波动、倒U、勺型及无明显响应五类非线性模式,反映多过程协同控制液态水生成。本研究基于单次飞机积冰案例,未来需在更多样化的天气背景与地理条件下进一步验证。
稿件作者
李泽怡
南京信息工程大学
王红磊
南京信息工程大学
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