内蒙古中部干旱半干旱区水汽和液态水特征研究

doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2023)-02-0251

内蒙古中部干旱半干旱区水汽和液态水特征研究

苏立娟^,¹^,²^,³, 衣娜娜¹^,²^,³, 郑旭程¹^,²^,³, 史金丽¹^,²^,³, 邓晓东⁴

1.内蒙古自治区气象科学研究所，内蒙古呼和浩特 010000

2.中国气象局云雾物理环境重点开放实验室，北京 100081

3.内蒙古自治区人工影响天气重点实验室，内蒙古呼和浩特 010000

4.内蒙古自治区生态与农业气象中心，内蒙古呼和浩特 010000

Characteristics of water vapor and liquid water in arid and semi-arid region in the central Inner Mongolia

SU Lijuan^,¹^,²^,³, YI Nana¹^,²^,³, ZHENG Xucheng¹^,²^,³, SHI Jinli¹^,²^,³, DENG Xiaodong⁴

1. Meteorological Science Institute of Inner Mongolia， Hohhot 010000， China

2. Key Open Laboratory for Cloud Physics of China Meteorological Administration， Beijing 100081， China

3. Key Laboratory for Weather Modification of Inner Mongolia， Hohhot 010000， China

4. Ecological and Agricultural Meteorological Center of Inner Mongolia， Hohhot 010000， China

责任编辑: 王涓力；校对：刘晓云

收稿日期: 2021-12-20 修回日期: 2022-05-5

基金资助:

国家重点研发计划课题(2018YFC1507900)
西北区域人工影响天气能力建设项目“巴彦淖尔人工防雹技术研究试验”(ZQC-R18217/RYSY201906)
国家自然科学基金项目(42030604)
内蒙古自治区科技创新项目(nmqxkjcx202203)
及内蒙古自治区自然科学基金项目(2020MS04015)

Received: 2021-12-20 Revised: 2022-05-5

作者简介 About authors

苏立娟（1976—），女，内蒙古人，正高级工程师，主要从事云降水物理以及人工影响天气作业识别研究。E-mail:yinndongzhl@163.com。

摘要

基于多通道微波辐射计数据与呼和浩特站逐小时降水数据分析 2017、2018年4—9月内蒙古中部干旱和半干旱区35个降水日积分水汽含量、积分液态水含量月变化特征，进一步分析层状云稳定性降水和积状云对流性降水中液态水含量、水汽含量的垂直分布特征和积分液态水含量、积分水汽含量的相位特征。结果表明，降水日积分水汽含量和积分液态水含量具有明显的季节变化特征，两者均在夏季和初秋较大。降水发生前积分水汽含量与积分液态水含量有明显跃增，这种变化在对流性降水中更明显，且超过80%的样本显示积分水汽含量与积分液态水含量存在反相位变化。对流性降水水汽含量主要分布在0~6 km高度，且随高度递减，而液态水含量随高度先增加后减小；稳定性降水水汽含量和液态水含量的垂直分布与对流性降水一致，但两者均小于对流性降水。基于积分水汽含量与积分液态水含量的降水发生判断条件对指导当地人工增雨作业、缓解旱情有实际应用价值。

关键词： 微波辐射计; 内蒙古中部; 水汽含量; 液态水含量; 降水

Abstract

Based on multi-channel microwave radiometer data and hourly precipitation data from Hohhot meteorological station, the monthly changes of the integrated water vapor and the integrated liquid water content in arid and semi-arid region in central Inner Mongolia on 35 precipitation days from April to September in 2017 and 2018 are studied, and the phase characteristics between the integrated water vapor and the integrated liquid water content and vertical distribution of liquid water and water vapor under steady precipitation and convective precipitation conditions are further analyzed. The results show that the integrated water vapor and the integrated liquid water content on precipitation days have obvious seasonal variation characteristics, and both are larger in summer and early autumn. Before precipitation, the integrated liquid water and the integrated water vapor increase significantly, which is even more pronounced during convective precipitation processes, and more than 80% of the samples show an anti-phase change between the integrated liquid water and the integrated water vapor. The water vapor during convective precipitation processes is mainly distributed at the height of 0-6.0 km and decreases with height, while the liquid water increases firstly and then decreases with height. The vertical distribution of water vapor and liquid water during steady precipitation processes is consistent with convective precipitation processes, but the values on each layer are less than those of convective precipitation. The precipitation occurrence judgment conditions based on integrated water vapor and integrated liquid water have practical application value for guiding local artificial rainfall enhancement operations and alleviating drought.

Keywords： microwave radiometer; the central Inner Mongolia; water vapor content; liquid water content; precipitation

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本文引用格式

苏立娟, 衣娜娜, 郑旭程, 史金丽, 邓晓东. 内蒙古中部干旱半干旱区水汽和液态水特征研究[J]. 干旱气象, 2023, 41(2): 251-259 DOI:10.11755/j.issn.1006-7639(2023)-02-0251

SU Lijuan, YI Nana, ZHENG Xucheng, SHI Jinli, DENG Xiaodong. Characteristics of water vapor and liquid water in arid and semi-arid region in the central Inner Mongolia[J]. Arid Meteorology, 2023, 41(2): 251-259 DOI:10.11755/j.issn.1006-7639(2023)-02-0251

引言

我国在涵养水源、生态环境保护、防灾减灾等领域对人工影响天气的需求越来越迫切，然而由于缺乏对云降水中一些关键物理过程及形成机理的认识，人工影响天气作业还存在一定的盲目性（许焕斌，2009；郭学良等，2013；李军霞等，2017）。水的相态变化、传输和循环对降水发生、发展及减弱起着至关重要的作用，及时并准确获取水汽含量相关信息对于提高人工影响天气作业效率有重要意义（张文刚等，2015；张秋晨等，2017；巩宁刚等，2017）。在众多水汽含量观测手段中，卫星和探空观测时间分辨率低，而地基微波辐射计受云、雨、雾影响小，穿透能力强，可以连续、自动、长时间地获取高精度、高时间分辨率的大气水汽含量相关资料，在资料同化、灾害天气分析等方面得到广泛应用（王叶红等，2010；唐仁茂等，2012；侯叶叶，2016；郝巨飞等，2018；朱雯娜等，2018；许皓琳等，2020）。

随着近几年微波辐射计的推广应用，对微波辐射计的探测精度和数据质量等方面的研究证明了微波辐射计资料的可靠性（刘建忠和张蔷，2010；刘红燕，2011；Steinke et al.， 2014；Cossu et al.，2015；Navas-Guzmán et al.，2017；李成伟等，2021）。微波辐射计资料能够提前反映降水前后水汽含量和液态水含量的变化（张秋晨等，2017；郑飒飒，2020；白婷等，2021），这种变化可以用于识别和判定人工增雨作业潜势条件（林彤等，2021；李剑婕等，2021；冼星河等，2021），对把握增雨作业时机具有一定的参考价值，但基于微波辐射计资料的水汽含量和液态水含量研究多集中在东部、西南和西北等地区（方莎莎等， 2020；张秋晨等， 2017；郑飒飒，2020；林彤等，2021；杨莲梅等，2013；程鹏等，2021）。

由于地基微波辐射计是一种新型探测设备，其应用研究还处在探究阶段（敖雪等，2011），内蒙古自治区作为全国人工影响天气规模最大的省份，应用到人工影响天气领域的只有4台地基微波辐射计（内蒙古东部通辽市2台，西部巴彦淖尔市1台，中部呼和浩特市1台），相关研究成果还比较缺乏。内蒙古中部地区地处干旱半干旱区，生态系统脆弱，严重的风蚀使干旱加剧（李静等，2014），而气温在不同时间尺度（月、季、年）均呈增加趋势，降水在雨季呈减小趋势（张成福等，2020），开发利用该地区的空中云水资源尤为迫切。本文基于内蒙古中部微波辐射计观测资料，在充分检验其可靠性的基础上，结合降水观测资料，分析该地区水汽含量和液态水含量的时空分布及演变，探讨两者与降水的关系，以期为内蒙古中部地区人工影响天气作业及开发利用空中水资源、涵养水源、保护生态环境提供一定的科学支撑。

1 资料与方法

1.1 仪器与资料方法

多通道（35通道）微波辐射计由北方电子公司生产，安置在呼和浩特市人工影响天气增雨作业基地（111.81ºE，40.85ºN），可实时连续接收大气发射的辐射信号，提供相对湿度、水汽密度和液态水廓线数据，数据采集频率为2~3 min一次。仪器垂直探测高度为10 km，共58层，0~500 m分辨率为50 m，500~2 000 m分辨率为100 m，2 000~10 000 m分辨率为250 m。使用2017、2018年4—9月微波辐射计观测数据分析内蒙古中部地区降水日大气积分水汽含量和积分液态水含量的时空变化。由于微波辐射计对降水的观测只有定性的有或无，为研究积分水汽含量、积分液态水含量与降水的关系，使用呼和浩特站逐小时降水观测数据，挑选出微波辐射计与呼和浩特站同时观测到降水的样本，共计35个降水日。另外，文中所有时间均为北京时。

微波辐射计与探空数据计算积分水汽含量的公式（卢士庆等，2009；衣娜娜等，2021；陈银，2021）如下：

（1）

e_{s} = 6.11 \times e x p [17.27 \times (T - 273.16) / (T - 35.86)]

（2）

q_{s} = 0.622 \times e_{s} / (p - 0.378 e_{s})

（3）

q = q_{s}^{} \times R H / 100

（4）

w = \frac{1}{ρ g} \int_{p_{b o t}}^{p_{t o p}} q d p

式中： $e_{s}$ （hPa）为水面饱和水汽压； $T$ （℃）为温度； $p$ （hPa）为气压；q_s（kg·kg^-1）为饱和比湿； $q$ （kg·kg^-1）为比湿； $R H$ （%）为相对湿度； $w$ （cm）为积分水汽含量； $ρ$ （g·cm^-3）为液态水密度；g（m·s^-2）为重力加速度。

1.2 数据可靠性检验

利用2017年1月至2018年10月呼和浩特站每天08：00和20：00的常规探空数据，对微波辐射计数据进行检验，共收集主雨季（2017、2018年4—9月）和非雨季数据样本1 277个。微波辐射计与探空数据计算的积分水汽含量如图1所示，可以看出两者积分水汽含量变化趋势基本一致，相关系数高达0.91，通过α=0.01的显著性检验，因此微波辐射计数据反演的积分水汽含量具有一定的可靠性。微波辐射计与探空数据计算积分液态水含量（L）的方法不同，微波辐射计基于本地历史数据建立回归方程计算积分液态水含量，而探空一般采用经验公式，不同方法的计算结果存在一定差异，且不同地区采用的经验值不同，内蒙古中部地区目前还未开展过经验值的研究，所以本文不再检验积分液态水含量。以下将基于微波辐射计数据分析内蒙古中部地区大气积分水汽含量和积分液态水含量的时间变化，探讨大气积分水汽含量和积分液态水含量与降水的关系。

图1

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图1 2017年1月至2018年10月呼和浩特站微波辐射计和探空数据反演的积分水汽含量

Fig.1 The integrated water vapor content retrieved by the sounding data and microwave radiometer data at Hohhot station from January 2017 to October 2018

1.3 降水性质划分

基于雷达回波将35个降水日的降水性质划分为层状云稳定性降水和积状云对流性降水：降水过程中雷达回波表现为大面积的回波强度在30 dBZ以下的较均匀层状云回波，定义为稳定性降水；而雷达回波表现为中心强度超过40 dBZ的局地对流单体回波，则定义为对流性降水（苏立娟等，2020）。35个降水日中共挑选出稳定性降水日11个（2017年3个、2018年8个），对流性降水日24个（2017年8个、2018年16个）（表1），5月仅有一个数据样本，以下有关5月积分水汽含量与积分液态水含量的统计结果仅供参考。

表1 2017、2018年4—9月内蒙古中部35个降水日降水性质划分

Tab.1 Classification of precipitation properties about 35 rainfall days from April to September in 2017 and 2018 in the middle region of Inner Mongolia

稳定性降水日	对流性降水日
2017-06-05	2017-06-21	2018-07-06
2017-06-06	2017-06-22	2018-07-07
2017-09-10	2017-06-28	2018-07-20
2018-04-04	2017-07-22	2018-07-21
2018-04-13	2017-07-26	2018-08-06
2018-04-20	2017-08-22	2018-08-10
2018-06-23	2017-09-09	2018-08-11
2018-08-17	2017-09-25	2018-08-12
2018-09-27	2018-05-10	2018-08-28
2018-06-24	2018-06-16	2018-08-30
2018-09-10	2018-06-25	2018-09-01
	2018-07-02	2018-08-07

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2 积分水汽含量与积分液态水含量月变化

2.1 积分水汽含量

积分水汽含量的变化主要与季节有关。春季（4、5月），内蒙古中部地区一般以大范围稳定性降水为主，降水量多为10.0 mm以下小雨，几乎不出现大雨以上量级降水，积分水汽含量月均值小于5.00 cm，且小于等于5.00 cm的样本数超过70%；夏季（6—8月），内蒙古中部多对流性降水，中到大雨多发，积分水汽含量较春季高；初秋也是内蒙古中部降水多发时期且多为稳定性降水，积分水汽含量仅次于夏季（史金丽，2017），积分水汽含量高值持续时间长，所以9月积分水汽含量月均值最大（6.14 cm）（表2）。

表2 2017、2018年4—9月内蒙古中部不同区间积分水汽含量样本数占比及积分水汽含量均值与最大、最小值逐月变化

Tab.2 The monthly change of sample number proportion of integrated water vapor content with different intervals and the maximum， minimum and mean value of integrated water vapor from April to September in 2017 and 2018 in the middle region of Inner Mongolia

月份	样本数	不同区间积分水汽含量样本数占比/%					积分水汽含量/cm
月份	样本数	0≤w≤ 2 cm	2<w≤ 3 cm	3<w≤ 4 cm	4<w≤ 5 cm	w>5 cm	均值	最大值	最小值
4	301	38.87	3.99	9.30	23.92	23.92	3.45	6.91	1.43
5	17	0.00	100.00	0.00	0.00	0.00	2.59	2.73	2.50
6	473	0.21	10.15	13.11	13.74	62.79	5.51	9.06	1.91
7	616	0.00	0.00	8.60	69.97	21.43	4.85	14.54	3.49
8	628	0.16	0.32	2.07	39.49	57.96	5.86	12.00	1.38
9	747	1.34	5.22	4.82	17.14	71.49	6.14	13.69	0.82

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陈添宇等（2007）用地基微波辐射计资料分析张掖地区降水过程时发现当积分水汽含量达到某一阈值时降水才会发生。因此基于降水日微波辐射计数据反演的积分水汽含量，总结内蒙古中部降水发生时的积分水汽含量阈值，可用于指导人工增雨作业。确定积分水汽含量阈值的方法即将积分水汽分段的累积样本数占比从小到大排列，最后一个出现累积样本数占比大于等于80%时所对应的积分水汽含量定义为积分水汽含量阈值。内蒙古中部有降水发生时的积分水汽含量分段累积频率如表3所示，积分水汽含量阈值变化与积分水汽含量月均值变化基本一致，4—9月逐渐增大，分别为1.50、2.50、3.50、4.00、4.00、4.50 cm。

表3 2017、2018年4—9月内蒙古中部降水日积分水汽含量分段累积样本数占比单位：%

Tab.3 The cumulative sample number proportion of integrated water vapor content with different intervals on rainfall days from April to September in 2017 and 2018 in the middle region of Inner Mongolia

月份	积分水汽含量/cm
月份	w≥1.5	w≥2.0	w≥2.5	w≥3.0	w≥3.5	w≥4.0	w≥4.5	w≥5.0
4	82.30*	61.13	58.14	57.14	55.48	47.84	36.21	23.92
5	100.00	100.00	94.12*	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
6	100.00	99.79	99.58	89.85	80.34*	76.74	66.60	63.00
7	100.00	100.00	100.00	100.00	99.84	91.88*	55.65	23.32
8	99.84	99.84	99.68	99.52	98.89	97.45*	75.64	58.12
9	99.33	98.66	98.13	93.44	91.43	88.62	81.79*	71.62

注： *表示积分水汽含量阈值所对应的样本数占比。

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2.2 积分液态水含量变化

积分液态水含量月均值变化与积分水汽含量不同，4—9月呈波动变化，7月最大（4.89 mm）且超过50%的样本大于5.00 mm；4月次之（4.09 mm），大于5.00 mm的样本数占38.54%；虽然8月积分液态水含量大于5.00 mm的样本数达40.61%，但6、8月与9月积分液态水含量均值相当（表4）。积分液态水含量的变化与降水强度密切相关，夏季和初秋多为对流性降水，尺度小、生命期短、雨强大，积分液态水含量最大值均超过9.00 mm，但大于9.00 mm的样本数不多。

表4 2017、2018年4—9月内蒙古中部不同区间积分液态水含量样本数占比及积分液态水含量均值与最大、最小值逐月变化

Tab.4 The monthly change of sample number proportion of integrated liquid water content with different intervals and the maximum， minimum and mean values of integrated liquid water content from April to September in 2017 and 2018 in the middle region of Inner Mongolia

月份	样本数	不同区间积分液态水含量样本数占比/%					积分液态水含量/mm
月份	样本数	0≤L≤2 mm	2<L≤3 mm	3<L≤4 mm	4<L≤5 mm	L>5 mm	均值	最大值	最小值
4	301	11.30	31.23	14.29	4.65	38.54	4.09	6.60	0.11
5	17	100.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.23	0.49	0.01
6	473	22.41	12.47	29.60	20.51	15.01	3.35	9.19	0.03
7	616	8.12	8.60	6.82	16.56	59.90	4.89	14.65	0.44
8	628	28.66	10.99	12.26	7.48	40.61	3.86	15.20	0.08
9	748	22.36	20.88	16.73	14.06	25.97	3.86	22.77	0.09

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按照积分水汽含量阈值的确定方法，4、6、7、8、9月积分液态水含量阈值分别为2.00、1.50、3.50、1.50、1.50 mm（表5）。4—9月积分水汽含量与积分液态水含量阈值可以作为内蒙古中部地区有（无）降水发生的综合参考指标。

表5 2017、2018年4—9月内蒙古中部降水日积分液态水含量分段累积样本数占比单位：%

Tab.5 The cumulative sample number proportion of integral liquid water content with different intervals on precipitation days from April to September in 2017 and 2018 in the middle region of Inner Mongolia

月份	积分液态水含量/mm
月份	≥1.50	≥2.00	≥2.50	≥3.00	≥3.50	≥4.00	≥4.50	≥5.00
4	94.35	88.70*	71.43	57.48	49.83	43.19	40.20	38.54
5	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
6	81.40*	77.59	70.61	65.12	50.95	35.52	22.83	15.01
7	94.64	91.88	86.69	83.28	80.19*	76.46	84.58	59.90
8	81.05*	71.34	64.65	60.35	55.41	48.09	43.79	40.61
9	85.01*	77.64	67.34	56.76	46.45	40.03	32.26	25.97

注： *表示积分液态水含量阈值所对应的样本数占比。

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3 不同降水性质下积分水汽含量、积分液态水含量变化

3.1 积分水汽含量、积分液态水含量与降水的关系

将11个稳定性降水、23个对流性降水样本的微波辐射计分钟数据求小时均值，分析不同降水性质下积分液态水含量、积分水汽含量与小时降水量的关系（图2）。可以看出，降水前，积分水汽含量和积分液态水含量均有明显跃增；随着降水发生，积分水汽含量和积分液态水含量达最大；伴随降水结束，积分水汽含量骤减到无降水时的2.00~4.00 cm，积分液态水含量骤减到0。这种骤增骤减现象在对流性降水中表现更明显，积分水汽含量和积分液态水含量先于降水变化的现象对指导人工增雨作业有实际应用价值。

图2

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图2 2017、2018年4—9月内蒙古中部降水日对流性降水（a）和稳定性降水（b）中积分水汽含量、积分液态水含量与小时降水量变化

Fig.2 The integrated water vapor， the integrated liquid water content and one-hour precipitation under convective （a） and steady （b） precipitation processes from April to September in 2017 and 2018 in the middle region of Inner Mongolia

将23个对流性、11个稳定性降水样本的微波辐射计分钟数据分别求取小时均值，分析对流性（图3）与稳定性（图4）降水云中液态水含量与水汽含量垂直分布的日变化。对流性降水云中水汽含量主要分布在0~6.00 km高度，随高度递减，0.60 km以下水汽含量超过11.00 cm。液态水含量也分布在0~6.00 km高度，随高度先增加后减小，液态水含量峰值（0.25~0.30 mm）主要分布在1.80~3.75 km高度，且主要出现在00：00—09：00、13：00—15：00及19：00—23：00。韩经纬等（2009）分析内蒙古地区雷暴、冰雹的时空分布时发现，85%的冰雹发生在12：00—19：00，60%以上的冰雹集中在午后13：00—16：00，23：00至次日08：00出现冰雹的次数很少。液态水含量峰值出现时间与内蒙古地区的对流性降水发生时间基本一致，且降水伴随积分液态水含量的骤增和骤减现象，液态水含量在垂直方向上均比无降水时段要大。

图3

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图3 2017、2018年4—9月内蒙古中部地区对流性降水水汽含量（a，单位：cm）和液态水含量（b，单位：mm）垂直分布的日变化

Fig.3 The diurnal variation of vertical distribution of water vapor （a， Unit： cm） and liquid water content （b， Unit： mm） during convective precipitation processes from April to September in 2017 and 2018 in the middle region of Inner Mongolia

图4

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图4 内蒙古中部地区2017、2018年4—9月稳定性降水水汽含量（a，单位：cm）和液态水含量（b，单位：mm）垂直分布的日变化

Fig.4 The diurnal variation of vertical distribution of water vapor （a， Unit： cm） and liquid water content （b， Unit： mm） during steady precipitation processes from April to September in 2017 and 2018 in the middle region of Inner Mongolia

稳定性降水云水汽含量垂直分布高度小于对流性降水云，水汽含量主要分布在0~5.25 km高度，其垂直分布与对流性降水云一致，但水汽含量较对流性降水云小，0.60 km以下水汽含量超过7.00 cm。液态水含量分布在0~6.00 km高度，峰值液态水含量（0.35~0.40 mm）分布在1.80~3.00 km高度，较对流性降水云偏大，主要因为对流性降水多为瞬时高值，求取小时均值后对高值有损耗。内蒙古中部稳定性降水中午前后至夜间出现次数相对较高，所以稳定性降水云的液态水含量峰值主要出现在13：00—22：00。

3.2 积分水汽含量与积分液态水含量的相位变化

不同类型降水样本中积分水汽含量与积分液态水含量的相位统计特征不同，23个对流性降水样本中有19个样本（83.3%）积分水汽含量和积分液态水含量呈反相位变化， 4个样本（16.7%）呈同相位变化；11个稳定性降水样本中有9个样本（81.2%）积分水汽含量和积分液态水含量呈反相位变化，2个样本（18.8%）呈同相位变化。可见，超过80%的样本积分水汽含量和积分液态水含量存在反相位变化。由于微波辐射计数据采样频率较高，每个降水样本采样的具体时间不同，且不同降水样本降水发生时段不同，对具有相同相位变化特征的样本取均值会掩盖相位变化，所以为详细显示积分水汽含量和积分液态水含量相位变化特征，从表1中选择2个降水个例，分别表示积分水汽含量和积分液态水含量的同相位和反相位变化（图5）。积分水汽含量和积分液态水含量出现反相位变化的时段内，云内上升气流增强，水汽凝结较强，水汽向液态水转化过程十分显著，云内出现大量的液态水。

图5

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图5 内蒙古中部地区积分液态水含量与积分水汽含量的同相位（a）和反相位变化（b）个例

Fig.5 Cases of integrated liquid water and integrated water vapor content changes in phase （a） and anti-phase （b） in the middle region of Inner Mongolia

人工影响天气冷云催化作业即在云中出现过冷水的位置播撒碘化银催化剂（人工冰核），冰晶不断夺取空气中多余的水汽，通过凝华过程迅速增长成为降水粒子，提高自然云降水效率。微波辐射计观测到的积分液态水含量和积分水汽含量的反相位特征提示了云中存在大量的液态水，结合微波辐射计温度的垂直观测，有助于人工增雨作业人员快速准确地判断过冷水位置，从而实现科学作业和精准作业，提高人工影响天气作业效率。

4 结论

本文基于多通道微波辐射计数据分析2017、2018年4—9月内蒙古中部地区35个降水日积分水汽含量、积分液态水含量月变化特征，进一步分析层状云稳定性降水和积状云对流性降水中液态水含量、水汽含量的垂直分布特征和积分液态水含量、积分水汽含量的相位特征，具体结论如下：

（1）内蒙古中部地区积分水汽含量具有明显的季节变化，夏季高于春季。整体上积分水汽含量4—9月缓慢增加，各月阈值分别为1.50、2.50、3.50、4.00、4.00、4.50 cm。

（2）积分液态水含量的变化与降水强度密切相关，内蒙古中部夏季和初秋多为对流性降水，积分液态水含量最大值均超过9.00 mm。4月及6—9月积分液态水含量阈值分别为2.00、1.50、3.50、1.50、1.50 mm。

（3）超过80%的降水样本显示，降水日积分液态水含量与积分水汽含量存在反相位变化特征。

（4）降水开始前积分水汽含量与积分液态水含量骤增，随着降水结束，两者骤减。液态水和水汽主要分布在0~6.0 km高度，液态水含量峰值中心主要出现在1.8~4.0 km高度。

2020年《国务院办公厅关于推进人工影响天气工作高质量发展的意见》印发全国，要求提升精准催化作业水平，更好服务经济社会发展，为防灾减灾救灾、国家重大战略实施和人民群众安全福祉提供坚实保障。内蒙古自治区人工影响天气“耕云”行动计划实施方案（2020—2022年）以及内蒙古自治区人工影响天气“十四五”发展规划均要求科学、精准作业，提高人工增雨作业效率。基于微波辐射计统计的积分水汽含量与积分液态水含量阈值，可判断增雨作业降水云系；积分液态水含量和积分水汽含量的反相位特征结合微波辐射计的温度廓线观测，可以帮助人工增雨作业人员快速准确地判断过冷水位置，从而实现科学作业和精准作业，提高自然云降水效率。

参考文献

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文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

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地基微波辐射计资料在降水分析中的应用

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