2012年3月17日北京降水相态转变的机制讨论

由于受到资料分辨率的限制，对于降水相态转变过程以及机理的认识一直不够深入。在北京地区2012年3月17日夜间的降水过程中，降水相态经历了降雨、雨夹雪和降雪3个阶段。本文利用常规探测资料以及时间和垂直方向上分辨率较高的微波辐射仪温度廓线及基于雷达探测和中尺度模式的反演资料，首先分析了上述3个降水阶段温度的垂直分布，而后讨论了导致温度差异的机制。结果表明，降雪阶段冰雪层（包含冰雪和过冷水混合层）的厚度较降雨阶段增厚并且其下边界距离地面更近。3个降水相态温度分布差异较大的层次在对流层下层特别是抬升凝结高度附近。0℃层相对于云底的高度与降水相态密切相关。在降雨阶段，0℃层在云内，雨夹雪阶段在云底附近，降雪阶段下降到云底以下。冷空气活动是造成3个降水相态温度垂直分布不同的原因，但是在不同阶段影响的方式各异。在降雨转成雨夹雪阶段，“回流”东风将冷空气输送到北京，导致边界层内降温；雨夹雪转降雪的阶段，对流层低层温度进一步降低主要缘于高空槽后冷空气的侵入。因此，在北京地区导致降水相态转变的机制是多样且复杂的。