單位體積中雨滴的數量隨雨滴大小的分布。
基本介紹
- 中文名：雨滴譜
- 外文名：raindropsize distribution
- 相關術語：滴譜，雲滴譜，霧滴譜
- 相關術語：大氣物理學
描述,形成不同大小雨滴的機制,雨滴譜型分布及相關計算,
描述
雨滴群中各種直徑的雨滴數密度隨直徑的分布，又稱雨滴尺度分布。雨滴譜的一般形式是數密度隨直徑增大而迅速減小（圖1）。最大雨滴直徑稱為譜寬，一般為2～3毫米，很少超過6毫米。雨滴譜是雨滴生成、下落、增長、破碎、蒸發等過程的綜合結果。它們隨雲的種類、降水機制等而不同，在一次降雨中也可能有明顯的變化。如陣性降水的雨滴譜一般較寬，數密度隨直徑減少較緩；連續性降水雨滴譜較窄，數密度隨直徑減少較陡。
實測雨滴譜圖1 實測雨滴譜
形成不同大小雨滴的機制
雨滴在雲中水汽飽和區凝結、吸濕增長，當達到一定尺度，重力大於浮力之後，便會下落。在下落過程中，若仍處在水汽飽和區，雨滴會在凝結增長的基礎上，經歷雨滴之間的互相碰撞、並和或者受撞擊破碎等一系列過程，若進入不飽和區，雨滴還會蒸發。這些過程均會導致雨滴形狀大小不一。
凝結：雨滴尺度由小變大；
蒸發：雨滴尺度由大變小；
碰撞並和：兩個或以上雨滴碰撞之後合併為一個大雨滴，尺度變大；
碰撞破碎：兩個或以上雨滴碰撞之後大雨滴受撞擊破碎成幾個小雨滴，尺度變小；
變形破碎：很大的雨滴在下落過程中由於速度過快，受空氣阻力作用迎風面凹陷，形成一個口袋狀，當水表面張力無法維持這個形狀之後雨滴會破碎，通常口袋頂部破碎為小雨滴，口袋環變為數量相對較少的大雨滴。
雨滴譜型分布及相關計算
通常將不同形狀的雨滴均當成體積相同的標準球形來進行分析，球形的直徑就成為雨滴的等效直徑D。在非常穩定的降雨中，雨滴大小的分布非常接近一個負指數函式的形勢，這個特徵是Marshall和Palmer分析發現的，因此將該分布稱為Marshall-Palmer分布（M-P分布）。公式表示為：
中國長江中下游的梅雨鋒降水，平均譜基本滿足M-P分布，主要有以下三種譜型：
（1）無峰型：雨強<1毫米/小時時出現最多，隨雨強增大迅速減少；
（2）單峰型：雨強在1～5毫米/小時之間出現最多；
（3）多峰型：雨強>5毫米/小時出現機率迅速增大。
此外，從雨滴譜還可以求出雨水含量W、雨強R和雷達回波反射率Z：
