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本文利用2009年春季河北省张家口市综合外场科学试验获取的加密探空、地面观测及相对应的飞机探测等资料,分析研究了张家口市春季降水的特征,包括降水过程中的饱和区、位势不稳定区、水汽场以及风场的垂直时空演变等。
结果表明,张家口地区2009年春季水汽垂直分布可以分类成潮湿型、干燥型、均匀型和混合型这4种型式。水汽主要存在于500hPa以下区域,降水过程中,800hPa以下水汽输送以东南气流为主,而800hPa-500hPa水汽输送则以西南输送为主,东西向水汽输送量要比南北向大2-3倍。水汽混合比极大值的出现时刻与降水有很好的对应。气柱水汽总含量变化趋势与降水的发生和发展相吻合。2009年春季张家口主要降水类型为层积云降水,暖层较薄,干层明显,导致降水强度往往较小。位势不稳定能量和水汽的共同作用,导致了降水的产生,降水过程中的风向切变区与位势不稳定区域有很好的对应。地面降水与高饱和区(T-Td≤2℃)出现的时间相对应,降水过后在0℃以上准饱和区后都有一个干中心(T-Td＞10℃)。
通过对比Vaisala RS92型探空仪和K/LLX502B型激光测云雷达及机载云粒子探头数据认为,可以定义Vaisala RS92型GPS探空仪测得相对湿度90-95％作为入云的判据。
通过对比2009年4月18日的飞机探测资料与GPS探空资料认为,在这次层状云降水过程中,至少在0.5个经纬度的范围内,压温湿等常规气象要素的水平分布是比较均匀的,飞机测得的压温湿数据与探空仪数据比较接近,两者都能清晰地展现相似的逆温和湿度变化趋势。在风测量方面,两者描述了一致的随高度变化趋势,但绝对值的误差相比较大。