伊犁河谷汛期一次短時(shí)強(qiáng)降水雨滴譜特征分析

江新安，王敏仲

（1.中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆烏魯木齊 830002；2.伊犁州氣象局，新疆伊寧 835000）

伊犁河谷汛期一次短時(shí)強(qiáng)降水雨滴譜特征分析

江新安1，2，王敏仲1

（1.中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆烏魯木齊 830002；2.伊犁州氣象局，新疆伊寧 835000）

利用常規(guī)地面、高空、新一代天氣雷達(dá)以及雨滴譜資料，對(duì)2012年8月3日發(fā)生在伊犁河谷一次較大范圍暴雨的天氣形勢(shì)、雷達(dá)回波特征和降雨微物理特征等進(jìn)行深入分析。200hPa西風(fēng)急流、500hPa中亞低渦和地面冷鋒是這次強(qiáng)降雨過(guò)程的天氣背景。通過(guò)對(duì)暴雨雨滴譜演變分析得出,對(duì)流性降水是這次暴雨的主要組成部分,對(duì)流云團(tuán)微物理結(jié)構(gòu)存在明顯的不均一性,存在多個(gè)強(qiáng)降水中心,水平尺度多維持在10km左右,持續(xù)時(shí)間短,降水集中且雨滴濃度大,雨滴譜寬及分布差異大。同時(shí)分析雨滴譜演變特征、降水微結(jié)構(gòu)特征、以及各種特征參量（平均直徑Da、最大直徑Dmax、粒子濃度N，雨強(qiáng)R，雷達(dá)反射率因子DBZ）、分雨強(qiáng)雨滴譜特征和ZR關(guān)系等。通過(guò)對(duì)這些量的分析，初步了解到了伊犁河谷短時(shí)強(qiáng)降水微物理結(jié)構(gòu)特征。

伊犁河谷；暴雨；粒子數(shù)濃度；雨滴譜

隨著現(xiàn)代氣象綜合探測(cè)體系的建設(shè)，伊寧國(guó)家基準(zhǔn)站能夠獲取豐富的氣象資料，但各種觀測(cè)資料相對(duì)獨(dú)立，沒(méi)有得到很好的應(yīng)用和融合。特別是對(duì)降水成因的微物理過(guò)程認(rèn)識(shí)較為淺顯。雨滴譜作為研究云和降水微物理結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容之一，含有豐富的降水微物理特征信息,在遙感信號(hào)衰減、雷達(dá)定量測(cè)定降水、模式參數(shù)化、人工影響天氣效果的檢驗(yàn)和水土保持等方面有著廣泛的應(yīng)用。我國(guó)從20世紀(jì)60年代以來(lái)，陸續(xù)進(jìn)行了這方面的觀測(cè)和研究，并取得了一些重要的成果。劉紅燕等[13]根據(jù)由聲雨滴譜儀器測(cè)量得到的雨滴譜資料，結(jié)合降水云的結(jié)構(gòu)將降水云系劃分成為對(duì)流云降水云系和層狀云降水云系。通過(guò)對(duì)這兩種降水云系中的穩(wěn)定雨滴譜特征的分析，進(jìn)一步劃分降水云系的判據(jù)。李艷偉,杜秉玉[15]分析研究了天山山區(qū)雨滴譜特性及分布模式，同時(shí)分析了各檔雨滴對(duì)總數(shù)密度、總雨強(qiáng)的貢獻(xiàn)，及大滴的破碎、小滴的形成情況。微結(jié)構(gòu)參量隨時(shí)間的演變?cè)谑艿教鞖庀到y(tǒng)影響時(shí)，雨強(qiáng)的變化不僅與數(shù)密度有關(guān)，而且與最大直徑Dmax也密切相關(guān)。陳德林等[14]對(duì)雨滴譜的特征也進(jìn)行過(guò)詳盡的分析和研究，得出有意義的結(jié)論。伊犁河谷地處內(nèi)陸地區(qū)，屬干旱半干旱大陸性氣候，階段性干旱問(wèn)題日趨嚴(yán)重，夏季山區(qū)降水是解決干旱問(wèn)題的重要途徑之一，為使人工增雨作業(yè)能有更好的效果，深入研究山區(qū)降水特點(diǎn)很有必要。本文利用烏魯木齊沙漠氣象研究所在伊寧部署的雨滴譜觀測(cè)儀對(duì)2012年8月3日伊犁河谷的一場(chǎng)強(qiáng)降水微物理過(guò)程進(jìn)行剖析，結(jié)果表明：河谷短時(shí)暴雨天氣過(guò)程雨滴譜粒子濃度、滴譜直徑差異很大，暴雨的產(chǎn)生是由降水粒子濃度、持續(xù)時(shí)間、雨滴直徑共同決定的。

1 降水過(guò)程概況

2012年8月2日14時(shí)至3日13時(shí)，受中亞低渦和西南暖濕空氣的共同影響，河谷地區(qū)出現(xiàn)了一次大范圍的強(qiáng)降水過(guò)程，各站點(diǎn)24h降雨量多在12mm以上，最大雨量達(dá)到39.8mm，這在干旱少雨的西北地區(qū)相當(dāng)少見(jiàn)。圖1是這次降水過(guò)程24h雨量分布），可見(jiàn)伊犁河谷喇叭口地形造成降水的分布極不均勻，強(qiáng)降水中心分別位于地勢(shì)逐漸升高的東部和南部山區(qū)，其中有個(gè)別測(cè)站1h達(dá)到18mm以上。

圖1 2012年8月2日14時(shí)到3日13時(shí)降水量

2 天氣形勢(shì)演變

8月2日20時(shí)500 hPa伊犁河谷地區(qū)處在中亞低渦系統(tǒng)影響范圍，多短波活動(dòng)，河谷上空有明顯的風(fēng)向風(fēng)速切變，與此同時(shí)，原位于南疆偏西切變線在偏南氣流的作用下北抬至河谷邊緣一帶，與從低渦中心分裂的短波槽匯合，促使系統(tǒng)明顯增強(qiáng)。南支槽前的西南暖濕氣流與中亞低渦引導(dǎo)的冷空氣相遇，為低渦的快速發(fā)展提供了重要的水汽和能量來(lái)源。200hPa高空?qǐng)D上的西風(fēng)急流軸逐漸壓到新疆上空，中心風(fēng)速增大到48m/s,其產(chǎn)生的抽吸和輻散效應(yīng)對(duì)中亞低渦的發(fā)展和降水的形成有重要作用（圖2）。700hPa切變線東移過(guò)程中落后于500hPa高度槽，構(gòu)成了前傾狀的不穩(wěn)定空間結(jié)構(gòu)，非常有利于低渦的繼續(xù)發(fā)展。

3 新一代天氣雷達(dá)回波演變特征

新一代多普勒天氣雷達(dá)（CINRAD）不僅具有較強(qiáng)的定量測(cè)量降水回波強(qiáng)度的能力，而且能夠利用多普勒效應(yīng)來(lái)測(cè)定降水粒子的徑向運(yùn)動(dòng)速度，并通過(guò)得到的速度信息來(lái)推斷降水云體的風(fēng)速分布、風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征等。本文利用伊寧新一代天氣雷達(dá)的基本反射率因子、基本速度、初步分析了這次降水過(guò)程中云和降水系統(tǒng)從初生、發(fā)展直到成熟階段的回波結(jié)構(gòu)演變及流場(chǎng)配置情況。由于伊犁河谷三面環(huán)山，海拔較高，0.5°仰角地物雜波較多，這次過(guò)程主要選取1.5°、2.4°仰角的產(chǎn)品。

圖2 2012年8月2日20時(shí)500hPa高度場(chǎng)（a）和200hPa風(fēng)速（b）（m/s）

3.1 雷達(dá)反射率因子特征分析

分析組合反射率演變（圖3）及1.5°、2.4°基本反射率圖表明，3日03—05時(shí)伊寧的強(qiáng)降水是由局地強(qiáng)對(duì)流發(fā)展所致，03時(shí)雷達(dá)西北部30km處有大片混合性降水回波東南移，強(qiáng)度中心40dBz并逐漸發(fā)展加強(qiáng)，3:25降水開(kāi)始，回波強(qiáng)度達(dá)到50～55dBz，回波頂高9km左右，垂直液態(tài)水含量16kg/m2，一小時(shí)降水量6.5mm；4:41回波繼續(xù)發(fā)展加強(qiáng)，反射率因子垂直剖面顯示30～40dBz的回波接地，50dBz的強(qiáng)中心在1km高度，以上表現(xiàn)出了雷陣雨特征。從2.4°零等速線分析，伊寧強(qiáng)降水時(shí)段，在距雷達(dá)40～60km方位30°區(qū)域，測(cè)站偏北部有氣旋性風(fēng)場(chǎng)，存在輻合上升運(yùn)動(dòng)，同時(shí)測(cè)站正西約75km處也有氣旋性風(fēng)場(chǎng)，隨后此處對(duì)流發(fā)展，回波沿北山東移發(fā)展到中γ尺度，強(qiáng)度中心達(dá)到52dBz，周圍沿山的回波普遍強(qiáng)度在30dBz以上。4:52開(kāi)始該單體開(kāi)始減弱東移，短時(shí)強(qiáng)降水天氣趨于結(jié)束。

3.2 雷達(dá)速度場(chǎng)特征分析

從2.4°速度圖分析，2:46徑向速度的負(fù)速度區(qū)面積約30km2，最大速度值為-20.7m·s-1，2:51回波速度零線成準(zhǔn)南北向，長(zhǎng)度為44.8km，徑向速度最大值也在回波帶的強(qiáng)中心位置。隨著回波帶東移，3:19時(shí)在距離測(cè)站10.3km，方位291.2°探測(cè)到中心值（12.6m·s-1，-13.2m·s-1）小尺度的輻合區(qū)（圖4a），此時(shí)伊寧降水達(dá)到最大。隨著回波的東移，輻合加強(qiáng)，直到4:52時(shí)減弱消失，但此時(shí)負(fù)速度區(qū)前沿出現(xiàn)強(qiáng)烈的速度變化，從-4m·s-1變到-24m·s-1以上，在距離雷達(dá)站32km處形成西南—東北向的速度輻合帶，由此形成弓狀回波。弓形回波后部為-15m·s-1以上大片負(fù)速度區(qū)域（圖4b），說(shuō)明低層已出現(xiàn)急流。

4 雨滴譜分布特征

雨滴譜觀測(cè)是微觀云降水物理的重要內(nèi)容之一。通過(guò)對(duì)雨滴譜特性的研究，可以深入探索成云成雨機(jī)制。本文通過(guò)對(duì)這次降水雨滴譜資料詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)山區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降水過(guò)程大多有系統(tǒng)性天氣入侵的背景，在大范圍的層狀降水云中伴隨中小尺度對(duì)流系統(tǒng)，極易出現(xiàn)短時(shí)局地暴雨，誘發(fā)山洪、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

4.1 雨滴譜演變特征

2012年8月3日伊犁河谷這次短時(shí)暴雨天氣過(guò)程，是一次典型的系統(tǒng)性天氣，整體云系呈東北西南向,屬于積層混合云降水，大范圍的層狀云系中嵌有中小尺度對(duì)流性云塊,正是由于這些對(duì)流較強(qiáng)的云團(tuán)給河谷的局部地區(qū)帶來(lái)了較強(qiáng)的降水，以下通過(guò)對(duì)降水滴譜的觀測(cè)和分析來(lái)揭示這次短時(shí)暴雨的降水粒子演變特征。

圖3 2012年8月3日3:18—3:51反射率因子

圖4 2012年8月3日雷達(dá)徑向速度

圖5是新疆伊寧觀測(cè)點(diǎn)2012年8月3日短時(shí)強(qiáng)降雨過(guò)程雨滴譜演變特征，這次過(guò)程8月2日14：00開(kāi)始至8月3日13：00結(jié)束，持續(xù)時(shí)間24h，其中在伊寧觀測(cè)點(diǎn)的降雨集中在8月3日03：00—05：00，從圖5可以看出，這個(gè)降水時(shí)段存在一個(gè)最大降雨云團(tuán)，屬于典型的對(duì)流性雨團(tuán)降水，粒子數(shù)濃度高值區(qū)持續(xù)的時(shí)間約5min，03:38—03:42粒子數(shù)濃度超過(guò)3000m-3，最大粒子數(shù)濃度達(dá)到3 901m-3，主要是小粒子和中等尺度粒子。最大雨強(qiáng)達(dá)到90mm/h，最大雷達(dá)回波強(qiáng)度超過(guò)50dBz，大粒子直徑達(dá)到5mm以上。04:04—04:12降水強(qiáng)度明顯減弱，粒子濃度下降到1000m-3以下，主要是中小粒子，同時(shí)存在一定濃度的中等尺度粒子，雨強(qiáng)不到10mm/h，04:36—04:45降水處于收尾階段，粒子數(shù)濃度在500m-3以下，主要是以小粒子為主，存在一定濃度的中等尺度粒子，雷達(dá)回波強(qiáng)度30dBz左右，粒子直徑小于2.5mm，最大雨強(qiáng)沒(méi)有超過(guò)4.0mm/h，屬于層狀云降水。從雨滴譜的分布特征可以看出，這次短時(shí)暴雨過(guò)程降水突發(fā)性很強(qiáng)，雨強(qiáng)短短5min直線上升到90mm/h，然后逐漸下降維持20min左右。由圖5、圖6可以看到，3mm左右大降水粒子并沒(méi)有分布在雨強(qiáng)最大的區(qū)域，造成這種現(xiàn)象的原因應(yīng)該是較強(qiáng)的對(duì)流作用使得大量較大粒子在下落的過(guò)程中破碎成小雨滴，在雨強(qiáng)較為穩(wěn)定的40mm/h，存在較高濃度的3mm大雨滴。從雨滴的反射率因子可以看出（圖6），產(chǎn)生降水的雨滴反射率因子強(qiáng)度均在30dBz以上，并且當(dāng)反射率因子達(dá)到50dBz時(shí)，則出現(xiàn)了>50mm/h的降水和>5mm的大水滴，當(dāng)時(shí)測(cè)站并沒(méi)有觀測(cè)到固態(tài)降水。這是由于夜間對(duì)流發(fā)展不夠旺盛原因造成的。

圖5 伊寧2012年8月3日短時(shí)暴雨雨滴譜隨時(shí)間的演變

圖6 伊寧2012年8月3日短時(shí)暴雨雨強(qiáng)（mm·h-1）與雷達(dá)反射率因子/dBz隨時(shí)間的演變

4.2 降水微結(jié)構(gòu)特征參量及降水粒子各尺度檔對(duì)雨強(qiáng)的貢獻(xiàn)

表1列出了伊寧短時(shí)暴雨微結(jié)構(gòu)特征量,其中M為樣本個(gè)數(shù)，N代表粒子數(shù)濃度，R代表雨強(qiáng)，DBZ為雷達(dá)反射率因子，Da為平均直徑，Dmax為最大直徑。

結(jié)合圖3雷達(dá)回波分析,8月3日03：00—05：00伊寧處于在主雨帶的覆蓋下，對(duì)流性雨團(tuán)發(fā)展旺盛、強(qiáng)降水持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短,從03:33—05:00共獲得93個(gè)樣本，平均粒子濃度488m-3，平均雨強(qiáng)8.5mm/h，粒子平均直徑1.002 6mm，最大粒子直徑6.45mm。以上可以看出過(guò)程降水粒子尺度大,粒子數(shù)濃度均值較大，強(qiáng)降水持續(xù)時(shí)間短,最大降水粒子達(dá)6.45mm，說(shuō)明同一雨團(tuán)微物理結(jié)構(gòu)的不均勻性,雖然對(duì)流強(qiáng)度大，但回波頂高略低，未產(chǎn)生固態(tài)降水。為揭示雨滴的尺度分布與短時(shí)暴雨的降水強(qiáng)度之間的關(guān)系,表2列出了各檔雨滴濃度對(duì)總雨強(qiáng)的貢獻(xiàn)情況,N1/N、N2/N、N3/N、N4/N分別代表0～1mm、1.0～2.0mm、2.0～3.0mm、D>3.0mm的雨滴占總數(shù)的百分比；R1/R、R2/R、R3/R、R4/R分別代表0～1.0mm、1.0～2.0mm、2.0～3.0mm、D>3.0mm的雨滴對(duì)雨強(qiáng)的貢獻(xiàn)百分比。伊寧這次降水過(guò)程，D<1.0mm的粒子偏多,占總數(shù)濃度的比例64.3%，1.0

表2 各檔雨滴濃度對(duì)總雨強(qiáng)的貢獻(xiàn)/%

4.3 分雨強(qiáng)情況下的雨滴譜分布

將這次過(guò)程按雨強(qiáng)分類，由圖7分析，20mm/h雨強(qiáng)以下粒子譜寬均在2mm以下，滴譜濃度差別不大；雨強(qiáng)達(dá)到20mm/h以上，才出現(xiàn)較大降水粒子，雨強(qiáng)越大，雨滴譜寬也越大，雨強(qiáng)大于40mm/h譜寬涵蓋了0～6mm區(qū)間。由表2可知，雨滴直徑2mm以下的小雨滴濃度很大，占到雨滴譜濃度的90%以上，占總雨強(qiáng)的75%。從另一方面可以看出，雖然大雨滴的濃度不到10%，但對(duì)總雨強(qiáng)的貢獻(xiàn)卻達(dá)到25%。而且從雨強(qiáng)40mm/h滴譜分布看，小雨滴濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他分型，造成這種現(xiàn)象的原因應(yīng)該是較強(qiáng)的對(duì)流作用使得大量較大粒子在下落的過(guò)程中破碎成小雨滴。另外，隨著雨強(qiáng)的增大，雨滴譜譜型在1.5mm左右處，明顯分為兩段，雨強(qiáng)小于20mm/h，大粒子已經(jīng)減少到對(duì)雨強(qiáng)沒(méi)有什么貢獻(xiàn)。只有當(dāng)雨強(qiáng)>20mm/h時(shí)，才存在大降水粒子。

圖7 伊寧2012年8月3日短時(shí)暴雨分雨強(qiáng)下的雨滴譜分布

4.4 Z—R關(guān)系分析

雷達(dá)定量測(cè)量降水的方法有好幾種，如Z—R關(guān)系法、標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)法、衰減法和正交偏振法等。目前在日常工作中最常用的是Z—R關(guān)系法，即應(yīng)用雷達(dá)氣象方程由測(cè)得的回波功率算出雷達(dá)反射因子Z值，然后根據(jù)事先得到的Z—R關(guān)系而推得降水強(qiáng)度R。目前雷達(dá)系統(tǒng)采用的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系式Z=300 R1.4來(lái)完成的，然而，雷達(dá)反射率因子是由降水粒子譜分布決定的，不同的粒子譜分布會(huì)得到不同的雷達(dá)反射率因子，大量研究表明（劉紅燕和雷恒池等，2006），Z—R關(guān)系會(huì)因時(shí)間、空間和地理位置的不同而不同,那么尋求一個(gè)合適的Z—R關(guān)系,對(duì)于改進(jìn)局部地區(qū)特定季節(jié)降水的估測(cè)就顯得尤為重要。本文對(duì)各時(shí)間點(diǎn)上的雨滴譜數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，無(wú)法得出了相關(guān)性較好的Z—R關(guān)系式，也從另一方面說(shuō)明，標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系式Z=300 R1.4并不適用于伊犁河谷這種地形環(huán)境，更不能適用于這種中小尺度對(duì)流系統(tǒng)造成的短時(shí)暴雨。

5 結(jié)論

分析表明，此次強(qiáng)降水過(guò)程是一次明顯的系統(tǒng)性天氣過(guò)程，在系統(tǒng)進(jìn)入伊犁河谷后，由于不穩(wěn)定層結(jié)和地形的共同作用下形成。

（1）北方冷空氣團(tuán)與南支水汽在南部山區(qū)交匯以及特殊的地形是此次大降水分布不均勻的根本原因。此次過(guò)程高層有高空急流、低空為風(fēng)向風(fēng)速輻合，并且在2日20h伊犁河谷上空大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)具備了一定的水汽條件和較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，在弱冷空氣的觸發(fā)下產(chǎn)生了強(qiáng)降水天氣。

（2）雷達(dá)反射率因子，多個(gè)強(qiáng)回波單體在移動(dòng)的過(guò)程中逐漸合并、分裂，且移動(dòng)速度慢，對(duì)流活動(dòng)旺盛，是出現(xiàn)局地短時(shí)暴雨的直接原因。

（3）雷達(dá)徑向速度，低空急流的出現(xiàn)提供了大量水汽，使低層增濕，為暴雨的發(fā)生累積能量，有利于不穩(wěn)定對(duì)流發(fā)展。

（4）通過(guò)雨滴譜的分析，0～2mm之間的雨滴數(shù)濃度占總濃度的92%，對(duì)雨強(qiáng)的貢獻(xiàn)達(dá)到了75.1%，這部分雨滴是降水的主體，降水過(guò)程雨滴的尺度變化對(duì)雨強(qiáng)變化影響很大，但雨滴濃度并不是影響雨強(qiáng)的決定性因素。

（5）降水微物理結(jié)構(gòu)參量受到小尺度強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)影響時(shí)，降水粒子濃度分布以直徑<1mm的雨滴為主，其對(duì)雨強(qiáng)的貢獻(xiàn)不是很大，直徑>3mm的雨滴數(shù)量雖然很少，但對(duì)雨強(qiáng)貢獻(xiàn)卻很大，對(duì)流系統(tǒng)降水的大雨滴較少而小雨滴數(shù)目多，主要是由于強(qiáng)對(duì)流作用使得大量較大粒子在下落的過(guò)程中破碎而成。

[1]朱乾根，等.天氣學(xué)原理和方法[M].第3版.北京：氣象出版社，2000.

[2]張弘，孫偉.初夏青藏高原東側(cè)一次特大暴雨的綜合分析[J].高原氣象，2005，24（2）：232-239.

[3]紀(jì)曉玲，胡文東，劉慶軍，等.寧夏一次突發(fā)性暴雨中小尺度系統(tǒng)分析[J].寧夏大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，28（1）：32-36.

[4]胡文東，穆建華，丁建軍，等.一次降水過(guò)程多普勒雷達(dá)資料分析[J].寧夏工程技術(shù)，2005，4（1）：13-17.

[5]牛淑貞，張素芬，席世平，等.河南一次特大暴雨過(guò)程的中尺度分析[J].氣象，2001，27（11）：31-34.

[6]程海霞，帥克杰，李毓富.2003年7月28日晉東南及豫北區(qū)域暴雨天氣分析[J].山西氣象，2004（2）：5-7.

[7]劉朝亮，王新紅，鐘興華，等.2004—07—28新鄉(xiāng)市大暴雨成因分析[J].河南氣象，2006（1）：28-30.

[8]劉朝亮，王新紅，鐘興華，等.新鄉(xiāng)2005年5月16日大到暴雨天氣過(guò)程分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2008（S1）：115-118.

[9]魯坦，喬春貴，梁鈺，等.2006年7月1—4日河南省區(qū)域暴雨過(guò)程分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2007，30（9）：42-44.

[10]張廣周，靖春悅，王紅燕，等.物理量場(chǎng)配置對(duì)豫中地區(qū)暴雨落區(qū)的影響分析[J].暴雨災(zāi)害，2008，27（3）：225-230.

[11]鄭仙照，壽紹文，沈新勇，等.一次暴雨天氣過(guò)程的物理量分析[J].氣象，2006，32（11）：102-106.

[12]紀(jì)曉玲，馮建民，穆建華，等.寧夏北部一次短時(shí)暴雨中尺度對(duì)流系統(tǒng)的特征分析[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，33（6）：711-718.

[13]劉紅燕，雷恒池.基于地面雨滴譜資料分析層狀云和對(duì)流云降水的特征[J].大氣科學(xué)，2006，30（4）：693-702.

[14]陳德林，谷淑芳.大暴雨雨滴平均譜的研究[J].氣象學(xué)報(bào)，1989，47（1）：124-127.

[15]李艷偉，杜秉玉，等.新疆天山山區(qū)雨滴譜特性及分布模式[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，26（1）：465-472.

Characteristics of the Raindrop Spectrum during a Short-time Strong Precipitation Episode in the Yili River Valley

JIANG Xin’an1，2，WANG Minzhong1
（1.Institute of Desert Meteorology，China Meteorological Administration，Urumqi 830002，China；2.Yili Meteorological Bureau，Yili 835000，China）

Using conventional ground and aerial data,new generation of weather radar data, raindrop size distribution data,the background,characteristics of radar echo and microphysical characteristics of a rainstorm occurred in wide range of Yili river valley on August 3,2012 were analyzed.The results showed that 200 hPa West Siberia westerly trough,500 hPa Central Asia vortex and surface cold front were the main impact of the heavy rainfall system.The bell shape of the valley terrain resulting in airflow mechanical compression,and triggering convection,terrain forcing air uplift had important influences on the enhanced convection and precipitation.This precipitation process was laminated hybrid cloud precipitation,where large areas of strati-form clouds embedded in multiple convective clouds,these clouds were connected together to constitute the convective rain bands.The storm caused mainly by the convective clouds of which the microphysical structure was obvious in heterogeneity and there were multiple centers of heavy precipitation,the horizontal scale mainly maintained around 10km,duration mainly from five minutes to 10minutes.The raindrops had high concentrations,generally above 1,000m-1.The raindrop size distribution width was wide and very different.The high concentrations of particles less than 1mm occupied 60% of all sizes,but their contribution to rainfall intensity accounted for about 20%.

Yili river valley；storm；raindrop size concentration；raindrop spectrum

P458.12

B

1002-0799（2015）05-0056-06

江新安，王敏仲.伊犁河谷汛期一次短時(shí)強(qiáng)降水雨滴譜特征分析[J].沙漠與綠洲氣象，2015，9（5）：56-61.

10.3969/j.issn.1002-0799.2015.05.009

2014-05-08；

2014-11-01

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2012BAC23B01）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41305035）共同資助。

江新安（1980-），男，工程師，主要從事短期預(yù)報(bào)工作。

E-mail：873865252@qq.com