利用卫星三频率雷达资料研究雪花的环境状况

殷梦涛

降雪是冬季高纬度一种常见的降水形式，它可以通过多种方式影响全球气候变化。例如，雪花通过覆盖地球表面还可以改变地球辐射反照率，从而影响全球辐射能量平衡。另一方面，强降雪是一种灾害性极强的天气，能造成巨大的生命财产损失。例如，2008年在我国南方发生的雪灾造成上百人死亡，直接经济损失高达1500亿元。因此，对全球降雪活动进行更全面的观测和研究，对我国气候研究和气象灾害预防都十分重要。

最近我司殷梦涛老师团队利用卫星多频率雷达资料研究了不同尺度和密度的雪花粒子的环境状况，首先利用三频率雷达资料计算出雪花粒子尺度和密度参数，接着研究两个参数随温度、相对湿度和云水含量的变化，结果表明雪花粒子的尺度分布在温度较高、相对湿度较高或者云水含量较低时都会变得更广，而当环境温度角度、相对湿度较低或者云水含量较高时，雪花粒子的尺度一般较大(见图1)。研究还发现当云水含量较大时，过冷水滴通过直接附着在冰晶表面的过程显著增加了雪花粒子的密度, 同时雪花粒子的密度与尺度呈现出一种反比关系(见图2)。

该研究有助于我们更好理解雪花粒子的微物理性质和对全球降雪强度的估计。该工作最近发表于Remote Sensing上。

论文信息：

Yin, M.; Yuan, C.Exploring the EnvironmentalConditions of Snow Particles UsingSpaceborne Triple-Frequency RadarMeasurements over Ocean. RemoteSens. 2022, 14, 5512. https://doi.org/10.3390/rs14215512

图1  雪花粒子尺度参数随温度、相对湿度及云水含量的变化

图2 雪花粒子尺度与密度参数的关系，黑色曲线表示不同的雪花模型