一次飛機積冰環境中的云微物理特征
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國家自然科學基金(U1333130,41775166,41705142),中國民用航空飛行學院項目(J200912,ZJ201402)資助


A Case Study of Microphysical Propertiesin Aircraft Icing Environment
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    摘要:

    2014年3月12日利用機載粒子探頭(DMT)對我國宜昌及周邊地區的非降水云系進行了探測時發現了少量的飛機積冰,本文分析了積冰云層中云微物理量的分布特征。垂直平均分布表明,CAS、CIP和PIP粒子數濃度分別大于300個〖DK〗·cm-3、1個〖DK〗·cm-3和10-5個〖DK〗·cm-3,粒子中值直徑最大值分別為3 μm、89 μm和1389 μm。譜分布表明,3650 m高度重力碰并和凇附過程使得CIP和PIP粒子譜較寬,3650 m以下譜寬較窄,粒子以凝結增長為主,大粒子和冰晶粒子主要是由高層下落造成。平飛觀測統計表明,3350 m的CAS和CIP粒子平均數濃度均大于3650 m的值,但PIP粒子數濃度、粒子平均和最大中值直徑則相反。平飛時間變化表明,3350 m高度CAS粒子數濃度和直徑大致呈反相關,3650 m大云滴和冰雪晶粒子的數濃度和中值直徑隨時間波動較大。

    Abstract:

    By using the probe of DMT (Droplet Measurement Technologies), the aircraft icing in nonprecipitation clouds on 12 April in 2014 over Yichang and its surrounding areas were probed. The vertical distributions show that the number concentrations of CAS (Cloud Aerosol Spectrometer), CIP (Cloud Imaging Probe) and PIP (Precipitation Imaging Probe) are greater than 300 cm-3, 1 cm-3 and 10-5 cm-3, respectively. The maximum median diameters are 3 μm, 89 μm and 1389 μm, respectively. The spectral distribution shows that the gravitational collision and riming processes result in forming a wider spectra at 3650 m, while relatively narrow below 3650 m, where particles grow mainly depend on condensation process, big cloud particles and ice crystals are dropping from upper levels. The horizontal probe shows that the number concentrations of CAS and CIP at 3350 m are greater than those at 3650 m, while the number concentration of PIP, the median diameter and the maximum median diameter are opposite. The time series of horizontal probe show that the number concentration and the median diameter at 3350 m have an inverse relationship, and the number concentration and the median diameter of big cloud particles and ice crystals are fluctuant.

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引用本文

袁敏,黃敏松,段煉.一次飛機積冰環境中的云微物理特征[J].氣象科技,2018,46(1):170~177

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  • 收稿日期:2017-02-13
  • 定稿日期:2017-08-11
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  • 在線發布日期: 2018-02-27
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