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强对流和弱对流型暴雨的雨滴谱对比分析

暴雨 强对流 弱对流 雨滴谱 对比分析

利用地面自动气象站、探空气象站和雨滴谱等观测资料以及ERA5再分析资料，对比分析了2018年6月发生在湖北省的一次强对流型与一次弱对流型暴雨的大气环境条件和雨滴谱特征。两型暴雨的差异主要有：（1）弱对流型暴雨主要受850 hPa低涡东北部暖式切变线的影响，而强对流型暴雨则受两个低涡之间的冷式切变线影响；降水开始前，弱对流型暴雨区大气环境是稳定或弱不稳定层结，而强对流型暴雨区则为强不稳定层结。（2）弱对流型暴雨过程中，长时间层状云降水与短时间弱对流云降水对总降水量的贡献基本相当；但强对流型暴雨过程中，短时间强对流云降水对总降水量的贡献为最大（高达80.8%）。（3）不同大气环境条件下，两次暴雨过程的雨滴谱特征存在明显不同。对于对流云类型，强对流型暴雨过程的各粒径平均数浓度较高，平均直径也较大；对于层状云类型，强对流型暴雨过程的小粒子（D＜2 mm）数浓度较小，但中大粒子的数浓度较大，表现为所有雨滴的平均数浓度较低而平均直径较大。（4）不论是对流云还是层状云类型，强对流型暴雨的雷达反射率因子-雨强（Z-R）关系式中，系数a和b的值均大于弱对流型暴雨。对于同样的Z值，强对流型暴雨的质量加权平均直径（D_m）较大但广义截断参数（Log₁₀N_w）较小，而弱对流型暴雨的情形则与之相反。