基于偏振激光雷达观测的源于混合相云的播种过程研究
编号:251
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更新:2022-07-04 22:45:34 浏览:718次
口头报告
摘要
“播种—供给”机制(seeder-feeder mechanism)是大气中的一种现象,来自上层冰云的冰晶粒子作为‘种子’,下落进入低处的液水云,冰晶在液水云中通过淞化过程或者水汽沉积而增长。低处的液水云充当“供给”的角色,云内液水引起落入其中的冰晶的增长。自然云播种过程在促进云结冰、形成和加强降水方面起着重要作用((Purdy et al., 2005; Rössler et al., 2014)。理想模型研究已很好地再现了自然云播种对云的冰相态和降水形成过程的重要性(Fleishauer et al. 2002)。然而,因缺乏足够的观测资料,我们对源于混合相云的播种过程却未有很好的认识,包括其微物理过程以及所伴随的气象条件。
2018年6月至2020年6月,我们在中纬度平原地区——武汉(30.5°N, 114.4°E),利用地基偏振激光雷达和无线电探空仪观测了19次自上层的混合相云(seeder cloud)向低处的液态云(feeder cloud)的云播种过程(He et al., 2022)。我们选择的feeder cloud都是激光可以穿透的光学上的薄云,因此可保证其上的高层云是可探测的。seeder cloud云底高度为3.9-8.9km,云底温度为-3.4 ~ -23.8℃;feeder cloud一般位于seeder cloud下方0.2-2.2km。当冰晶在高低两层云之间下落时,干燥的空气层会导致它们部分地发生升华。Feeder cloud的存在使这些冰晶避免被完全升华(减轻或延迟),反而利用液水供应使它们的粒径增长,继而从feeder cloud中剥落,形成新的冰幡。云播种过程使云顶温度较高(-0.2至-14.5℃)的液水云之下也出现了冰幡,尽管这个温度范围通常被认为不足以启动初生的冰成核过程(He et al., 2021)。观测到的feeder cloud为光学薄云,延长了大气中下落冰晶的存活时间和距离,因此可推测较厚的feeder cloud将可能加强降水过程。
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