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[期刊论文] 彭冲 周毓荃 蔡兆鑫 蔡淼
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CSTPCD 北大核心
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摘要:针对2012年9月25日山西一次低槽冷锋层状云,组织有设计的飞机观测,通过斜飞、螺旋、分层探测等方式,实现对云微结构的精细观测,同时结合卫星、雷达、探空等资料进行该云系的综合分析.结果显示:1)本系统为冷暖混合层状云系,云中无明显夹层,云系宏、微观结构均匀、稳定,地面有明显降水.2)冷云区多为固态冰相粒子,以凝华增长为主,过冷水欠缺;小云粒子谱呈指数分布,大云粒子谱呈双峰分布,降水粒子谱呈三峰分布;云中相同高度的不同位置上,粒子谱型、浓度基本一致.3)暖云区大云粒子和降水粒子的谱宽较冷云区变窄,谱型由多峰变为单峰.随高度下降,降水粒子有效直径变大、浓度变小,其垂直分布同雷达回波的垂直剖面相吻合.4)地面降水主要是由冰相粒子增长造成,本次过程冰相粒子充分、过冷水缺乏,因此该层状云引晶催化的潜力较小....
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST SA
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摘要:利用2008年1月到2009年12月的L波段探空资料,和与之时空匹配的Cloudsat云观测资料,首先分析了云内和云外相对湿度的累积频率分布,发现以75%作为相对湿度阈值判断云准确率可达81%.随后利用BS(Bias Score)和TS(Threat Score)评分方法,对不同相对湿度阈值进行评分分析,发现以81%作为相对湿度阈值TS评分可达0.66,为最高.接着利用BS和TS评分方法分不同高度对相对湿度阈值进行评分分析,发现随高度的增加该高度上具有最好TS评分的相对湿度阈值在减小.利用这些阈值对云判断时,总的TS评分高于0.6,且其准确率达到84%以上,比利用单一相对湿度阈值判断云准确率要高.最后对这些阈值进行优化,得到一套适合于我国L波段探空秒数据的云垂直结构的判别方法....
[期刊论文] 蔡兆鑫 周毓荃 蔡淼
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:利用2009年4月18日一次积层混合云飞机云物理观测和播云试验资料,结合卫星、雷达、加密探空和雨量等观测资料,对该次积层混合云系人工增雨作业条件作业效果和云降水变化进行了综合分析.结果表明,此次降水云系为积层混合云,云中过冷水丰沛,具有很好的可播性,强可播区占作业云体的主要部分;云的可播性与雷达回波有一定的对应关系,C波段雷达回波的强弱与降水粒子谱有较好的相关性,与云滴谱相关性相对较弱;播云作业过后,云中小云粒子浓度减少,大云粒子和降水粒子浓度增加,雷达回波的相应位置出现亮带;提出了利用作业影响区和对比区的区域雨量变化率来分析作业效果的方法.此次过程的计算结果表明,作业过后3~4 h内降水增加,雨量增幅为120%~180%....
摘要:利用FY2C卫星和探空反演得到的云结构特征参数,结合地面降水,研究了云顶高度、光学厚度、云粒子有效半径和云厚度等云结构参数与降水的关系,并分类研究了层状云和对流云在不同降水强度情况下,云参数的频数分布规律及其与降水的关系。结果表明:通常云厚大于5km、云底较低、云粒子有效半径较大时,地面易出现降水,若云顶高于10km、云光学厚度大于20且云中无夹层或夹层稀薄时,地面雨强多大于1mm/h;对于层状云降水,当云光学厚度大于17时,地面出现降水的概率较大,随光学厚度值增加,地面雨强呈增大趋势;对于对流云降水,云顶高度和光学厚度相关性较好,云光学厚度大于17且云顶高于7km时,地面出现降水的概率较大,当光学厚度大于20时,地面雨强明显增大;层状云和对流云的降水概率均随云顶高度和光学厚度的增加而增大,降水概率与云光学厚度的相关性更为密切,光学厚度小于10的云很难产生降水,而云光学厚度大于20时,层状云和对流云的降水概率都会显著增加;综合云体的高度、厚度和云光学厚度等云参量的组合特征,对分析判断地面降水落区和降水强度更加有效。...
[专利] 实用新型 CN201820458786.5
摘要:本实用新型公开了一种机载云粒子收集装置,包括云粒子管道,云粒子管道的一端为云粒子自分离器,另一端为抽气泵,云粒子管道上具有云粒子收集器,所述云粒子自分离器上具有进气管口和附管道,所述附管道的另一端连通在云粒子管道上云粒子收集器与抽气泵之间。与现有技术相比,本实用新型的一种机载云粒子收集装置,能够实现对大于2.5微米粒径的水凝结或者冰晶云粒子进行收集,通过本实用新型收集的云粒子,可送入物理、化学或者生物实验室进行分析其相关特性,为人工影响天气提供重要的科学依据。
[专利] 发明专利 CN201810278984.8
摘要:本发明公开了一种机载云粒子收集装置及其收集方法,包括云粒子管道,云粒子管道的一端为云粒子自分离器,另一端为抽气泵,云粒子管道上具有云粒子收集器,所述云粒子自分离器上具有进气管口和附管道,所述附管道的另一端连通在云粒子管道上云粒子收集器与抽气泵之间。与现有技术相比,本发明的一种机载云粒子收集装置及其收集方法,能够实现对大于2.5微米粒径的水凝结或者冰晶云粒子进行收集,通过本发明收集的云粒子,可送入物理、化学或者生物实验室进行分析其相关特性,为人工影响天气提供重要的科学依据。
摘要:综合利用2009年4月18日在河北省张家口实施的飞机云物理观测和播云试验资料,结合卫星、雷达、加密探空和雨量等观测资料,对该次积层混合云系人工增雨作业条件和效果进行了综合分析。主要结果有:此次降水云系为积层混合云,云中过冷水丰沛,具有很好的可播性,强可播区占作业云体的主要部分;云的可播性与雷达同波有一定的对应关系,C波段雷达回波的强弱与降水粒子谱呈现较好的相关性,与云滴谱相关性相对较弱;播云作业过后,云中小粒子浓度减少,大云滴粒了和雨滴粒子浓度增加,雷达回波的相应位置出现亮带;作业影响区和对比区的雨量对比分析显示,作业过后降水增加,效果持续近三个小时。
摘要:利用北京、山西、河北三省市飞机在张家口地区探测的积层混合云微物理结构特征资料,结合卫星、雷达、探空、雨量等宏观观测资料,分析了张家口地区一次积层混合云降水。结果显示:此次降水云系为典型的积层混合云,具有很好的可播性,整个作业过程中,强可播区占作业云体的主要部分;云的可播性与回波有一定的对应关系,回波强弱与雨滴呈现出较好的相关性,与云滴相关性相对较弱;云中以过冷水为主,且随着高度的降低,各种尺度的粒子浓度均会增大,大粒子浓度增大的更为明显,LWC 成递增趋势,且在4800m 处有一极大值;作业过后,小粒子浓度减少,大云滴粒子和雨滴粒子增加;通过影响区和四个对比区的雨量综合比较,发现作业过后降水增加,效果持续了约三个小时。
[硕士论文] 蔡兆鑫
大气物理与大气环境 南京信息工程大学 2012(学位年度)
摘要:在发展的云系中找出合适的云降水结构是人工影响天气成功的关键,卫星、雷达和飞机等是分析云宏微观结构和作业条件及效果的主要手段,然而各种观测各有优缺点,人工增雨作业的条件监测识别和效果分析都十分困难。如何结合卫星雷达等遥感手段和飞机观测资料,对综合分析云的宏微观结构特征,研究人工增雨作业条件和播云效果十分重要,也是提高人影作业科学水平的关键。本文利用2009年4月18日和2010年4月20日两次人工增雨外场试验,综合利用卫星、雷达、加密探空、雨量及飞机云物理等观测,分析了播云前后云系宏微观结构特征以及地面降雨量的变化。主要结果有:
  1)2009年4月18日张家口地区的降水云系为积层混合云,云中过冷水丰沛,具有很好的可播性,强可播区占作业云体的主要部分;云的可播性与雷达回波有一定的对应关系,C波段雷达回波的强弱与降水粒子谱呈现较好的相关性,与云滴谱相关性相对较弱;播云作业过后,云中小云粒子浓度减少,大云粒子和降水粒子浓度增加,雷达回波的相应位置出现亮带;作业影响区和对比区的雨量对比分析显示,作业过后近三小时内降水增加。
  2)2010年4月20日山西地区的降水云系为典型的层状云降水,云顶高度约为8km,云中过冷水含量不高,可播性较差,大值区域主要集中在2500m-4500m高度上,大云粒子的直径随着高度的增加而增大;水平分布上,各种粒子大小分布较均匀,浓度略有起伏,且降水粒子浓度大值区对应的小云粒子浓度较低,而其浓度低值区对应的小云粒子浓度较高,此次降水的主要成因可能为冰水转换机制。作业过后,云顶高度有降低趋势,雷达回波整体变化并不明显,降水略有增加。
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