云中过冷水识别的飞机观测研究:云粒子数浓度与积冰概率和球形粒子占比的相关性

云中过冷水区的识别无论对人工影响天气、航空飞行安全和大气辐射研究等都至关重要.迄今为止,过冷水区的飞机识别多依赖于经验估计,迫切需要观测的验证和量化的识别标准.2018和2019年,空中国王B-10GD飞机上同时装载云粒子探头、积冰探测仪和云粒子成像仪等仪器在中国华中和华东区域开展了探测.本文利用7个架次的综合观测数据,统计分析了层状冷云中小云粒子(直径小于50μm)数浓度(Nc)、球形粒子占比和飞机积冰的相关性.然后,提出了云粒子数浓度结合温度识别过冷水区的方法,并利用积冰探测仪和云粒子成像仪观测结果,使用TS(Threat Score)和TSS(True Skill Statistic)对...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in气象学报（英文版） Vol. 36; no. 4; pp. 574 - 中插27
Main Authors 周毓荃, 宋灿, 蔡淼, 刘思瑶, 高扬, 张荣
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国气象科学研究院,中国气象局云雾物理环境重点开放实验室,北京,100081%河南省人工影响天气中心,郑州,450000%北京师范大学全球变化地球系统科学研究院,北京,100875 2022
Subjects
cloud particle number concen-tration
过冷水
icing probability
云粒子数浓度
云粒子形状
supercooled liquid water(SLW)
cloud particle shape
积冰概率
Online AccessGet full text
ISSN2095-6037

Cover

More Information
Summary:云中过冷水区的识别无论对人工影响天气、航空飞行安全和大气辐射研究等都至关重要.迄今为止,过冷水区的飞机识别多依赖于经验估计,迫切需要观测的验证和量化的识别标准.2018和2019年,空中国王B-10GD飞机上同时装载云粒子探头、积冰探测仪和云粒子成像仪等仪器在中国华中和华东区域开展了探测.本文利用7个架次的综合观测数据,统计分析了层状冷云中小云粒子(直径小于50μm)数浓度(Nc)、球形粒子占比和飞机积冰的相关性.然后,提出了云粒子数浓度结合温度识别过冷水区的方法,并利用积冰探测仪和云粒子成像仪观测结果,使用TS(Threat Score)和TSS(True Skill Statistic)对该方法的可靠性进行了评估.七次飞行大量的空中观测表明,在0～-18℃之间,Nc,积冰概率和球形粒子占比之间有较好的相关性.当Nc大于一定阈值(5～20cm-3)时积冰概率和球形粒子占比均较高.因此,在温度低于0℃时,Ne= 5 cm-3可作为识别过冷水的最低标准.选取的Nc 阈值越大,积冰概率和球形粒子占比也越大,方法对过冷水识别的命中率越高,同时过冷水的含量也越高.本文所提出的方法,对于在飞机仅配备Ne探头而没有搭载CPI和RICE情况下的过冷水识别具有重要作用.
ISSN:2095-6037