中國東部層積云發展過程中云微物理特征的演變

摘要：基于2007—2010年的CloudSat衛星觀測數據,以云層液態水路徑為指標將層積云的發展過程劃分為五個階段,對比研究了中國東部降水與非降水層積云發展過程中云微物理特征和云微物理機制的演變,并分析了其海陸差異.研究表明:非降水層積云中,云滴增長主要通過凝結過程完成,但云滴的凝結增長有限,難以形成降水,在非降水層積云發展的旺盛階段,云層中上部云滴發生較弱的碰并過程.降水層積云中云滴碰并增長活躍,當云層液態水路徑小于500 g·m-2時,云滴在從云頂下落至云底的過程中持續碰并,并在云底附近出現云水向雨水的轉化;當降水層積云液態水路徑超過500 g·m-2時,云滴碰并增長主要發生在云層上部,在云層中部,云液態水含量、液態粒子數濃度和液態粒子有效半徑達到最大,云水向雨水的轉化最為活躍.層積云微物理特征的海陸差異主要是由海陸上空氣溶膠濃度和云中上升氣流強度不同導致的.在非降水層積云中下部,陸地豐富的氣溶膠為云滴凝結增長提供了充足的云凝結核,因而云微物理量的量值在陸地上空更大,而在云層中上部,云滴凝結增長達到極限,海洋充足的水汽輸送使云微物理量的量值在海洋上空更大.當降水層積云液態水路徑大于500 g·m-2時,陸地層積云中更強的上升氣流使大量云滴在云層中上部累積滯留,云滴碰并增長活躍,云層中上部云微物理量的量值在陸地上空更大.