华南冷锋云系的中尺度和微物理特征模拟分析

利用中国气象科学研究院（CAMS）中尺度云分辨模式，结合实测地面雨量、卫星和雷达资料，对发生在2004年3月31日~4月1日的华南春季冷锋降水过程进行模拟分析。模拟云带的出现时间、位置、形状与走向以及随时间的演变均与卫星观测一致。模拟的雷达回波分布同实测一致，回波主要出现在地面锋线以及锋后冷空气一侧，呈西南-东北带状分布，锋面云系的不同部位回波单体的差异很大。模拟的主要降水时段内的地面雨量分布范围以及大小同实测接近，中尺度雨带呈西南-东北带状结构，随着冷锋的移动逐渐向东南方向移动。在中尺度雨带上有4个生命史超过3小时的强降水中心，强降水中心基本都是向东略偏南的方向移动，与回波单体的移动方向一致。锋面云系的垂直运动深厚，且基本与云区对应，云系产生在低层辐合、正涡度，高层辐散和高相当位温的区域。地面锋线附近的上升速度大，云水含量高，冰相粒子的淞附和雨滴碰并云滴是云中的主要微物理过程，暖雨过程和冷雨过程都重要；而在高空锋区宽雨带部分低层为下沉气流，上升气流只出现在高层，主要是过冷云水、霰和雪晶组成的混合云，雪晶是霰增长的主要源项，降水主要由霰的融化产生，冷云降水过程比较重要。