單位體積中雲滴的數量隨雲滴大小的分布。
基本介紹
- 中文名:雲滴譜
- 外文名:clouddroplet-size distribution
- 相關術語:滴譜 雨滴譜 霧滴譜
- 學科分支:大氣物理學
描述,雲滴一般特徵,相關計算,
描述
雲中各種直徑的雲滴所占的數目隨直徑的分布,又稱雲滴尺度分布。一般的雲滴濃度是從很小的值開始隨直徑陡增到峰值,然後緩慢下降,在大滴一端形成一條“尾巴”。實測的雲滴譜變化很大,往往與一般形式不同,有的滴譜是在小滴端緩升而在大滴端陡降,有的則存在兩個峰值(如圖1)。雲滴譜是雲滴群經過核化、凝結、碰並、夾卷等過程後的產物,與雲的種類、發展階段、所處雲內部位、氣團屬性、有無降水等密切相關。如海洋性雲的雲滴譜一般比大陸性雲的濃度小、直徑大、譜寬(雲滴大小不均勻),如圖2所示。又如地形雲、層狀雲和積狀雲的滴譜,一般情況為濃度增大、直徑變小、譜變窄。
![圖1 不同類型雲中雲滴尺度譜分布 圖1 不同類型雲中雲滴尺度譜分布](/img/6/abe/nBnauQ2NhJmYzMDMilDNzQzMkJTZhJDO5EDMklTNwYTYycDZ5YWOkZGMwUzLtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
圖1 不同類型雲中雲滴尺度譜分布
![雲滴譜 雲滴譜](/img/8/870/nBnauczY2kTMkdzM3UGN1MWZldTY4UWZwQDMwEDM5MTOlFDMwEDZ4kDZkdzLtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
圖2 海洋性積雲(a)和大陸性積雲(b)內雲滴的尺度分布
雲滴一般特徵
雲降水的過程中,不同大小的液滴是混合且連續存在的。微觀上通常根據水滴的下落規律,將半徑小於100微米的水滴稱為雲滴,其中50~100微米的稱為大雲滴。雲滴的存在必須具有至少接近飽和的相對濕度,在許多雲體中心部位,相對濕度通常大於100%,達到過飽和狀態。表1給出了一些雲中典型雲滴的物理特徵參數。其中層狀云云滴較小,積狀云云滴較大,但在晴天時,積狀雲中雲滴大小與層狀雲的相似。
表1 雲滴的典型微物理特徵
類別 | (典型)半徑/微米 | 數密度/厘米3 | 含水(冰)量/毫克·米-3 |
層雲 | 0.5~30 | 10~1000 | 350(100~500) |
積雲 | 10~1000 | 100~1000 | |
大陸性積雲 | 6(2~30) | 450 | |
濃積雲 | 10(2~40) | 200 | 1000 |
積雨雲 | 20(2~100) | 100~1000 | 2000(1000~10000) |
捲雲 | 0.01~10 | 1~10 | |
極地平流層雲 | 1~10 | 0.001~0.01 |
相關計算
設直徑為D至
的雲滴濃度為
,則雲滴譜為
![](/img/b/9d4/1f959c15a9ba99e927e1fe75bb53.jpg)
![](/img/8/203/fd527e43bd1b213bec0788c6c473.jpg)
![](/img/2/8c3/43e95710b97963bf695f48aafa06.jpg)
“K-M”分布 ![](/img/6/560/4eb7872524a1dc34786b62d1f2c1.jpg)
![](/img/6/560/4eb7872524a1dc34786b62d1f2c1.jpg)
對數常態分配![](/img/7/bb8/09814253c579bbbb1d593beef317.jpg)
![](/img/7/bb8/09814253c579bbbb1d593beef317.jpg)
式中a,b為待定參數;r為粒子半徑;rg為幾何平均半徑;σg為幾何標準差。
此外,根據云滴譜還可計算雲滴濃度(N)和含水量(W)等
![](/img/d/43e/03026caff6bd267b25c15a0bf973.jpg)
![](/img/9/7d6/9eae5631c46f87d5219947c7ae7d.jpg)