基于地基微波輻射計(jì)觀測(cè)的關(guān)中平原中部大氣氣態(tài)和液態(tài)水分布特征

王雯燕，王瑞英，雷連發(fā)，樊超，李國(guó)平

（1.西安市大氣探測(cè)中心，陜西 西安 710016；2.北方天穹信息技術(shù)（西安）有限公司，陜西 西安 710100；3.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610225）

引言

水資源是衡量一個(gè)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要指標(biāo)（姜大川等，2016）。受全球氣候變暖影響，近年來我國(guó)干旱災(zāi)害頻發(fā)，引發(fā)了區(qū)域水資源短缺、植被退化和空氣環(huán)境質(zhì)量惡化等一系列問題（張強(qiáng)等，2020），給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活帶來不利影響。關(guān)中平原位于陜西中部，以西安、咸陽(yáng)為中心的關(guān)中城市群是中國(guó)西部地區(qū)重要的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)帶和星火科技產(chǎn)業(yè)帶，集中了陜西省六成以上的人口和七成以上的GDP，人口急劇增加和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展使得該區(qū)域成為缺水最嚴(yán)重的地區(qū)之一。關(guān)中地處東亞季風(fēng)區(qū)邊緣，南依秦嶺，北靠北山，地勢(shì)西高東低，特殊的地形致使區(qū)域上空水汽主要受來自東部沿海地區(qū)的東風(fēng)氣流及翻越秦嶺的西南暖濕氣流影響，空中水資源含量相對(duì)較為豐富。因此，了解區(qū)域上空大氣水汽和液態(tài)水分布及演變規(guī)律，對(duì)于該地區(qū)開發(fā)利用空中云水資源、緩解水資源短缺等有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。

一直以來，人們對(duì)大氣中水物質(zhì)變化的認(rèn)識(shí)基本來自高空氣象觀測(cè)（翟盤茂和周琴芳，1997；申彥波等，2016），由于傳統(tǒng)的探空手段不能連續(xù)觀測(cè)，且無法獲取云水路徑及云水轉(zhuǎn)化演變的詳細(xì)信息，滿足不了云水精密觀測(cè)的需求，故而一些專家、學(xué)者開始嘗試使用分辨率較高的新型雷達(dá)探測(cè)設(shè)備開展空中水資源探測(cè)研究。地基微波輻射計(jì)K波段的22.235 GHz通道對(duì)水汽敏感，是水汽的吸收帶（大氣物理研究所一〇五組，1978；Heggli et al.，1987），其反演產(chǎn)品能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水汽場(chǎng)變化，反映大氣云水含量的微物理特征（Madhulatha et al.，2013；Campos et al.，2014；Adams et al.，2016），且具有無人值守、穿透力強(qiáng)和長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)觀測(cè)等優(yōu)點(diǎn)（Knupp et al.，2009；Leena et al.，2015），近年來廣泛應(yīng)用于各地區(qū)云水觀測(cè)中。有關(guān)地基微波輻射計(jì)水汽產(chǎn)品研究主要集中在兩方面，一是通過分析大氣水汽的季節(jié)與日變化特征（黃建平等，2010；王健等，2011；林彤等，2021；把黎等，2023；蘇立娟等，2023），從而掌握不同地區(qū)云水資源收支和循環(huán)概況；二是利用云水含量在不同天氣過程的發(fā)展演變（李鐵林等，2007；敖雪等，2011；田磊等，2013；姬雪帥等，2022；鄒倩等，2022），獲取區(qū)域降水的特征指標(biāo)，用以指導(dǎo)降水預(yù)報(bào)和人工影響天氣作業(yè)識(shí)別。我國(guó)幅員遼闊，地形地貌復(fù)雜，多樣性氣候條件決定了不同區(qū)域空中云水含量存在地域差異，不同天氣過程發(fā)展演變特征的普適性也有待進(jìn)一步驗(yàn)證，因此需要開展更多區(qū)域大氣水汽及液態(tài)水時(shí)空分布及演變特征研究。

2017年中國(guó)氣象局大城市綜合觀測(cè)試驗(yàn)在西安涇河綜合觀測(cè)站布設(shè)了一臺(tái)MWP967KV型地基多通道微波輻射計(jì)，為了解該地區(qū)空中云水資源提供了數(shù)據(jù)支撐。本文利用2017年10月至2020年12月該微波輻射計(jì)觀測(cè)資料，結(jié)合該站同址常規(guī)氣象和多普勒天氣雷達(dá)觀測(cè)資料，開展空中云水分布及演變規(guī)律研究，以期為關(guān)中平原中部空中云水資源開發(fā)利用提供一定參考。

1 資料與方法

涇河國(guó)家基本氣象站（108°58′E，34°26′N）地處關(guān)中平原中部，常規(guī)觀測(cè)有地面、探空、多普勒天氣雷達(dá)等，本文使用該站降水、探空觀測(cè)資料和多普勒天氣雷達(dá)組合反射率產(chǎn)品以及MWP967KV型地基微波輻射計(jì)觀測(cè)資料，時(shí)間均為北京時(shí)。

試驗(yàn)用的MWP967KV型地基多通道微波輻射計(jì)由我國(guó)自主研制（盧建平等，2014），儀器每3 min左右輸出一組數(shù)據(jù)，試驗(yàn)前首先用該站近10 a歷史探空資料構(gòu)造BP（Back Propagation）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本集，然后將微波輻射計(jì)觀測(cè)的實(shí)時(shí)輻射亮溫值作為輸入?yún)?shù)，經(jīng)過樣本集模式分析和學(xué)習(xí)訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域大氣參數(shù)實(shí)時(shí)、連續(xù)性觀測(cè)，得到大氣路徑上的云水含量。IWV（Integrated Water Vapour）為路徑上總的氣態(tài)水含量，LWP（Liquid Water Path）為路徑上總的液態(tài)水含量，計(jì)算公式（黃建平等，2010）如下：

式中：ρl（kg·m-3）是液態(tài)水密度；ρv(z)（kg·m-3）是水汽密度，表示z高度上單位體積內(nèi)含有的氣態(tài)水質(zhì)量；W（z）（kg·m-3）是液態(tài)水含量，表示z高度上單位體積內(nèi)含有的液態(tài)水質(zhì)量；z（km）為高度。

為了檢驗(yàn)MWP967KV型微波輻射計(jì)反演的IWV精度，利用涇河站同期探空數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。由于天線罩積水會(huì)對(duì)地基微波輻射計(jì)觀測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差，故根據(jù)地面降水觀測(cè)資料剔除研究期間降水時(shí)段，共得到2017年10月至2020年12月微波輻射計(jì)與探空（08：00和20：00）觀測(cè)樣本1 777組。對(duì)比顯示，MWP967KV型微波輻射計(jì)觀測(cè)的IWV比探空資料計(jì)算值平均偏大2.6 mm，二者相關(guān)系數(shù)為0.972 6，與其他型號(hào)微波輻射計(jì)觀測(cè)值（張文剛等，2015；張秋晨等，2017）和探空數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)接近，表明MWP967KV型微波輻射計(jì)觀測(cè)的水汽產(chǎn)品精度較高，能夠有效監(jiān)測(cè)大氣水汽場(chǎng)變化。

2 水汽和液態(tài)水變化特征

2.1 季節(jié)變化

為探究無降水天氣下大氣云水與降水的關(guān)系，圖1繪制了研究期間關(guān)中平原中部云水含量和降水量的月際分布。可以看出，關(guān)中平原中部云水含量和降水量的月際變化趨勢(shì)基本一致，均呈單峰單谷型分布。其中，IWV峰值53.83 mm出現(xiàn)在7月，谷值10.65 mm出現(xiàn)在12月，LWP峰值0.34 mm出現(xiàn)在9月，谷值0.03 mm出現(xiàn)在12月，而降水峰值出現(xiàn)在6月，9月次之，谷值出現(xiàn)在12月。相關(guān)分析顯示，降水量與IWV、LWP的相關(guān)系數(shù)分別為0.923 8、0.887 5，降水與云水含量的相關(guān)性均較高。

圖1 關(guān)中平原中部平均IWV、LWP和降水量的月際變化Fig.1 The monthly variation of average IWV， LWP and precipitation in central Guanzhong Plain

2.2 日變化

圖2是關(guān)中平原中部四季無降水時(shí)段IWV和LWP日變化。整體上，關(guān)中平原中部平均IWV夏季最高為48.82 mm，秋季次之（27.48 mm），春季21.98 mm，冬季最低為11.45 mm；平均LWP秋季最高為0.24 mm，夏季次之（0.22 mm），春季0.15 mm，冬季最低為0.06 mm。

圖2 關(guān)中平原中部各季無降水時(shí)段平均IWV（a）和LWP（b）日變化Fig.2 The diurnal variations of average IWV （a） and LWP （b） in non-precipitation stages in each season in central Guanzhong Plain

從圖2（a）看出，關(guān)中平原中部四季IWV日變化均呈單峰單谷型分布，春季峰值在23：00、谷值在12：00，日較差為0.80 mm；夏、秋季峰谷值出現(xiàn)時(shí)間接近，峰值分別在08：00和07：00，谷值均在14：00，日較差分別為2.32、1.05 mm；冬季日變化小，峰值在13：00，谷值在22：00，日較差僅0.44 mm。關(guān)中平原中部IWV各季日峰值、谷值出現(xiàn)時(shí)間與北京地區(qū)（劉紅燕等，2009）、四川盆地（鄭颯颯，2020）較為一致。為進(jìn)一步驗(yàn)證該儀器觀測(cè)的IWV產(chǎn)品穩(wěn)定性，計(jì)算了各季日平均標(biāo)準(zhǔn)偏差：春季為10.42～11.25 mm，夏季為12.93～14.64 mm，秋季為13.77～14.60 mm，冬季為3.82～4.99 mm，日平均標(biāo)準(zhǔn)偏差夏、冬季波動(dòng)大，春、秋季波動(dòng)小，數(shù)據(jù)最穩(wěn)定。

從圖2（b）看出，關(guān)中平原中部各季平均LWP日變化均表現(xiàn)為凌晨開始增加，07：00—10：00相繼達(dá)到峰值后波動(dòng)減小。其中，春、秋季峰值在07：00，夏季在09：00，冬季在10：00；谷值春季在21：00、夏季在00：00、秋季在03：00、冬季在23：00；日較差夏、秋季大于0.10 mm，春季為0.08 mm，冬季為0.04 mm。此外，LWP的日平均標(biāo)準(zhǔn)偏差春季為0.36～0.71 mm，夏季為0.45～0.80 mm，秋季為0.50～0.69 mm，冬季為0.10～0.37 mm，春、夏季數(shù)據(jù)離散度較大，秋季數(shù)據(jù)離散度小，秋季數(shù)據(jù)最為穩(wěn)定。

關(guān)中平原日照強(qiáng)烈，晝夜溫差大，云水含量日變化主要受太陽(yáng)輻射影響，氣溫升高（降低）云水含量降低（升高）。不同相態(tài)的水分子對(duì)氣溫變化的反應(yīng)速度不同，水汽反應(yīng)速度快，春夏秋三季谷值在正午前后、冬季在深夜，液態(tài)水反應(yīng)速度慢，時(shí)間滯后，谷值均出現(xiàn)在夜間。

3 降水前期水汽和液態(tài)水變化特征

降水是空中液態(tài)或固態(tài)的水汽凝結(jié)物降落到地面的現(xiàn)象，經(jīng)歷一個(gè)生成、發(fā)展、成熟和消亡的過程。地基微波輻射計(jì)探測(cè)的大氣云水?dāng)?shù)據(jù)，在降水預(yù)報(bào)以及識(shí)別和判斷人工增雨作業(yè)潛勢(shì)條件、建立增雨（雪）作業(yè)指標(biāo)等方面有重要作用（郭學(xué)良等，2019）。為了解關(guān)中平原中部降水前期空中云水含量發(fā)展演變特征，以降水時(shí)段及前后24 h無降水作為一次降水天氣過程，經(jīng)篩選2017年10月至2020年12月完整的降水天氣過程共計(jì)102例，由于冬季降水的大氣云水相態(tài)復(fù)雜，而地基微波輻射計(jì)只能觀測(cè)液相水凝物，故去除冬季降水過程個(gè)例，最后可供分析的降水過程為93例。

為便于分析，利用涇河站多普勒天氣雷達(dá)組合反射率產(chǎn)品，根據(jù)回波亮帶特征對(duì)觸發(fā)降水的云系進(jìn)行分類，層狀云系的回波強(qiáng)度為15～ 40 dBZ，積狀云系的回波強(qiáng)度大于40 dBZ，得到層狀云系降水80例，積狀云系降水13例（其中午后強(qiáng)對(duì)流3例），每種降水云系選取2～3個(gè)典型個(gè)例進(jìn)行代表性分析。

3.1 層狀云系降水

圖3是關(guān)中平原中部2020年7月23日、9月9日層狀云降水及云水發(fā)展演變過程。從圖3（a）看出，降水開始前7月22日20：26關(guān)中平原中部大氣云水路徑上總的水汽和液態(tài)水含量分別為46.75 mm和0.80 mm，IWV首先緩慢增加，23：38 LWP也開始小幅波動(dòng)，之后二者多次發(fā)生跳變，且幅度不一，其中IWV每次跳變下落后總量都有所增加，而LWP則維持在0.80 mm上下波動(dòng)；23日15：20，LWP率先跳變躍增，IWV緊隨其后，躍增后相繼小幅下落；15：52二者再次跳變，LWP躍增、IWV在高值位上下波動(dòng)，16：08分別為3.36、77.59 mm時(shí)觸發(fā)降水。本次過程發(fā)生發(fā)展用時(shí)近20 h，降水觸發(fā)前液態(tài)水含量跳變躍增用時(shí)18 min。

圖3 關(guān)中平原中部2020年7月23日（a）和9月9日（b）層狀云降水及IWV、LWP時(shí)間演變Fig.3 The temporal evolutions of precipitation and IWV， LWP of stratiform clouds precipitation processes in central Guanzhong Plain on July 23 （a） and September 9 （b）， 2020

9月9日降水過程分為2個(gè)階段［圖3（b）］，第一階段降水相對(duì)密集且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。云水發(fā)展從9月8日13：28 IWV小幅波動(dòng)增加開始，15：44增幅明顯加大，23：36 LWP也開始小幅波動(dòng)增加；9日07：24后，LWP跳躍下落的幅度加大、頻數(shù)增多，IWV隨之持續(xù)增加，越臨近降水時(shí)刻躍增幅度越大；13：06，LWP率先大幅跳變躍增，13：22 IWV也開始跳變躍增，至13：28分別達(dá)4.23、71.56 mm時(shí)觸發(fā)降水；14：26，IWV、LWP同時(shí)快速下降，降水暫停。第二階段，9日14：56 LWP率先發(fā)展，IWV于15：04隨之變化，至15：28分別達(dá)3.06、78.18 mm時(shí)再次觸發(fā)降水。本次過程第一階段降水發(fā)生發(fā)展用時(shí)近24 h，2個(gè)階段降水觸發(fā)前液態(tài)水含量跳變躍增分別用時(shí)22、32 min。

表1是關(guān)中平原中部80例層狀云系降水個(gè)例云系發(fā)展用時(shí)和第一階段降水觸發(fā)時(shí)的云水含量?？梢钥闯?，層狀云系降水發(fā)展用時(shí)6.0～30.0 h，比降水發(fā)生時(shí)間平均提前15.6 h；云水發(fā)展演變過程基本一致，IWV率先增加，LWP隨后發(fā)生變化，由于水汽輸送條件不同，LWP發(fā)展增加方式各異，主要表現(xiàn)為小幅波動(dòng)后持續(xù)增加、跳躍下落波動(dòng)變化等，但降水前LWP均快速跳變躍增，用時(shí)18～90 min，時(shí)間短跳變躍增幅度大，時(shí)間長(zhǎng)跳變躍增幅度?。唤邓|發(fā)時(shí)LWP、IWV分別為1.72～5.04 mm、38.07～98.41 mm，季節(jié)差異較大，LWP夏季為1.99～5.04 mm，春、秋季相當(dāng)，分別為1.72～4.40 mm、1.75～4.23 mm；IWV夏季為56.56～90.27 mm，春季為38.83～64.76 mm，秋季為38.07～98.41 mm。不同季節(jié)觸發(fā)降水時(shí)的LWP最低值接近，最高值在夏季、秋季次之，而觸發(fā)降水時(shí)的IWV最低值夏季明顯高于春、秋季，最高值秋、夏季明顯高于春季。

表1 關(guān)中平原中部80例層狀云系降水前IWV和LWP特征及云系發(fā)展時(shí)間統(tǒng)計(jì)Tab.1 The statistic of IWV， LWP characteristics and cloud system development time before the stratiform precipitation of 80 cases in central Guanzhong Plain

3.2 積狀云系降水

夏季氣溫高，對(duì)流活動(dòng)強(qiáng)盛，易產(chǎn)生積狀云降水，根據(jù)降水發(fā)生時(shí)間和強(qiáng)度可分為午后強(qiáng)對(duì)流和其他積狀云系降水兩種。

3.2.1 午后強(qiáng)對(duì)流

2018年7月26日15：00關(guān)中平原中部發(fā)生強(qiáng)對(duì)流降水天氣過程。降水前期，大氣云水路徑上總的水汽和液態(tài)水含量分別在55.34～57.96 mm、0.05～0.08 mm范圍內(nèi)穩(wěn)定波動(dòng)，14：38二者同時(shí)發(fā)生變化，LWP持續(xù)快速增大、IWV小幅增加后回落；14：56二者再次同時(shí)快速跳變躍增，15：00分別增至15.80、113.37 mm時(shí)觸發(fā)降水（圖4）。其中，15：00—15：28由于降水強(qiáng)度過大導(dǎo)致微波輻射計(jì)觀測(cè)失效。2018年8月1日強(qiáng)對(duì)流降水天氣發(fā)生前LWP和IWV長(zhǎng)時(shí)間分別在0.01～0.05 mm、57.10～63.10 mm范圍內(nèi)波動(dòng)，午后13：22 LWP率先快速增加，13：30 IWV也隨之變化，小幅躍升后下降；13：42二者相繼再次大幅躍增，13：50分別增至13.98、65.84 mm時(shí)觸發(fā)降水（圖略）。2020年6月13日強(qiáng)對(duì)流降水天氣發(fā)生前LWP和IWV分別在0.04～0.08 mm、47.17～51.95 mm范圍內(nèi)波動(dòng)，午后13：22 LWP率先發(fā)展，快速波動(dòng)增加，13：34 IWV也隨之變化，經(jīng)過2次小幅波動(dòng)后于13：46二者再次相繼跳變躍增，13：56分別增至7.17、73.96 mm時(shí)觸發(fā)降水（圖略）。3次午后強(qiáng)對(duì)流降水天氣云水發(fā)展演變過程用時(shí)較短，平均為30 min。

圖4 關(guān)中平原中部2018年7月26日午后強(qiáng)對(duì)流降水及IWV、LWP時(shí)間演變Fig.4 The temporal evolutions of precipitation and IWV， LWP of strong convection precipitation process in central Guanzhong Plain on July 26， 2018

3.2.2 其他積狀云系降水

圖5是關(guān)中平原中部2020年8月14日和2018年6月3日兩次其他積狀云降水的云水發(fā)展演變過程。從圖5（a）看出，2020年8月13日23：14 IWV率先持續(xù)緩慢增加；14日04：30 LWP也開始發(fā)展，初期小幅波動(dòng)，05：26大幅躍增，而IWV在05：36后也隨之快速躍增，05：44二者分別增至3.70 mm和84.05 mm時(shí)觸發(fā)降水。從降水密集程度看，第一階段降水暫停后不久又出現(xiàn)了2個(gè)降水階段，第二階段LWP和IWV自06：20后相繼躍增，06：38分別增至6.36 mm和86.71 mm時(shí)觸發(fā)降水，由于云水含量高，本階段降水密集、強(qiáng)度大且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；第三階段LWP和IWV自08：28后相繼躍增，08：44分別增至9.34 mm和103.43 mm時(shí)觸發(fā)降水。過程第一階段云系發(fā)展用時(shí)6.6 h，降水觸發(fā)前各階段LWP躍增用時(shí)分別為18、18、16 min。

圖5 關(guān)中平原中部2020年8月14日（a）和2018年6月3日（b）其他積狀云系降水及IWV、LWP時(shí)間演變Fig.5 The temporal evolutions of precipitation and IWV， LWP of other cumuliform clouds precipitation processes in central Guanzhong Plain on August 14， 2020 （a） and June 3， 2018 （b）

2018年6月3日積狀云系降水前IWV在10：16率先緩慢波動(dòng)增加；15：26 LWP開始小幅波動(dòng)增加，16：24后增幅加大，下落后路徑上總的液態(tài)水含量明顯升高，與此同時(shí)IWV持續(xù)小幅波動(dòng)增加，17：08二者同時(shí)躍增，17：16分別達(dá)4.16 mm和87.53 mm時(shí)觸發(fā)降水［圖5（b）］。此次過程云系發(fā)展用時(shí)7.0 h，降水觸發(fā)前LWP躍增用時(shí)8 min。

另外，統(tǒng)計(jì)了研究期間其他積狀云系降水個(gè)例云系發(fā)展用時(shí)和觸發(fā)降水時(shí)的云水含量（表2）?？梢钥吹?，其他積狀云系發(fā)展用時(shí)5.0～18.0 h，比降水發(fā)生時(shí)間平均提前9.0 h；降水前LWP躍增用時(shí)8～32 min，降水觸發(fā)時(shí)LWP和IWV分別為3.19～21.54 mm、68.83～111.48 mm。

表2 關(guān)中平原中部其他積狀云系降水前IWV和LWP特征及云系發(fā)展時(shí)間統(tǒng)計(jì)Tab.2 The statistic of IWV， LWP characteristics and cloud system development time before precipitation of other cumuliform clouds precipitation processes in central Guanzhong Plain

綜上所述，層狀云系和其他積狀云系觸發(fā)降水時(shí)的云水含量均需要較長(zhǎng)時(shí)間的積累過程，由于形成機(jī)理不同，積狀云系平均用時(shí)略短；兩種云系降水的云水含量演變過程基本一致，初期水汽先于液態(tài)水發(fā)展，緩慢小幅波動(dòng)增加，越臨近降水時(shí)刻波動(dòng)幅度越大，降水觸發(fā)前LWP、IWV快速跳變躍增，但后者略滯后于前者。午后強(qiáng)對(duì)流的云水含量演變過程與上述兩種云系不同，液態(tài)水先于水汽發(fā)展，降水觸發(fā)前LWP率先跳變躍增?？梢?，LWP率先快速躍增是各種云系降水觸發(fā)前必然階段，可作為人工影響天氣作業(yè)的判識(shí)指標(biāo)。

4 結(jié)論

本文在檢驗(yàn)涇河站MWP967KV型地基多通道微波輻射計(jì)水汽產(chǎn)品質(zhì)量基礎(chǔ)上，分析了關(guān)中平原中部云水含量時(shí)間分布及其在不同類型云系降水前發(fā)展演變特征。總體來看，關(guān)中平原中部云水含量夏季和秋季較高、冬季最低，春夏秋三季云水含量日變化呈單峰單谷型分布，而冬季日變化不明顯；不同類型云系降水觸發(fā)前LWP均率先快速躍增，但云系發(fā)展用時(shí)差異較大，這對(duì)人工影響天氣作業(yè)有重要指示意義。主要結(jié)論如下：

（1）關(guān)中平原中部MWP967KV型地基微波輻射計(jì)觀測(cè)的IWV與探空資料計(jì)算值的相關(guān)系數(shù)為0.972 6，能夠有效反映該地區(qū)大氣水汽場(chǎng)變化。

（2）關(guān)中平原中部大氣云水含量季節(jié)變化特征明顯，水汽夏季最高、秋季次之、冬季最低，月峰值在7月（53.83 mm），月谷值在12月（10.65 mm）；液態(tài)水秋季最高、夏季次之、冬季最低，月峰值在9月（0.34 mm），月谷值在12月（0.03 mm）。各季云水含量均表現(xiàn)為單峰單谷型日變化，IWV日峰值夏季和秋季在07：00前后、春季在23：00、冬季在13：00，日谷值春夏秋三季在12：00前后、冬季在22：00；LWP日峰值春夏秋三季在07：00—09：00，冬季在10：00，日谷值均在夜間。

（3）層狀云系和其他積狀云系降水前云水增長(zhǎng)用時(shí)較長(zhǎng)，層狀云系發(fā)展用時(shí)平均為15.6 h，其他積狀云系平均為9.0 h，且兩種云系云水含量發(fā)展演變過程基本一致，發(fā)展初期IWV先于LWP變化，越臨近降水時(shí)刻波動(dòng)幅度越大，但降水觸發(fā)前LWP率先跳變躍增。午后強(qiáng)對(duì)流降水的云水含量增長(zhǎng)用時(shí)較短，平均為30 min，不同的是，發(fā)展初期LWP先于IWV變化。

（4）不同類型云系觸發(fā)降水時(shí)的IWV、LWP數(shù)值不同，層狀云系IWV春季為38.83～64.76 mm、夏季為56.56～90.27 mm、秋季為38.07～98.41 mm，LWP春季為1.72～4.40 mm、夏季為1.99～5.04 mm、秋季為1.75～4.23 mm；積狀云系降水多發(fā)生在夏季，午后強(qiáng)對(duì)流IWV為65.84～113.37 mm、 LWP為7.17～15.80 mm，其他積狀云系IWV為68.83～111.48 mm、LWP為3.19～21.54 mm。

降水形成過程云水含量變化快速且復(fù)雜，加之午后強(qiáng)對(duì)流和其他積狀云系降水個(gè)例少，本文統(tǒng)計(jì)結(jié)果可能并不全面，還需更多個(gè)例分析驗(yàn)證。另外，不同季節(jié)觸發(fā)降水時(shí)的云水含量差異較大，同一過程不同降水階段云水含量也各不相同，雨強(qiáng)也不斷變化，其原因尚不清楚。溫度是促使大氣云水發(fā)展演變的能量場(chǎng)，下一步將結(jié)合地基微波輻射計(jì)溫度產(chǎn)品及其他觀測(cè)資料，深入分析云體溫度變化對(duì)云水含量和降水發(fā)展趨勢(shì)的影響。