system: [SYSTEM]

user: 3. 结果与分析 3.1. 冰粒子等效半径的季节变化 层状云冰粒子等效半径(IER)的最小值出现在春季为1.3 μm，其他季节33~36 μm；最大值出现在冬季为145.9 μm，其他季节123~130 μm；最大、最小值的跨度春季最大，相差128 μm (见表1)。四季层状云IER的平均值为60~64 μm，夏季大冬季小；IER低值段(0~50 μm)平均为43~45 μm，冬季大春季小；IER中值段(50~80 μm)平均为61~65 μm，夏季大冬季小；IER高值段(≥80 μm)平均为87~92 μm，秋季大夏季小。IER低、中、高三种值段的年平均值分别为43.7、63.1、88.3 μm。 表2给出不同值段IER出现频率的季节变化情况。从表2可以看出，层状云主要出现在春季和夏季，冬季出现较少。层状云IER中值段出现频率各季最多，为11%~24%；低值段出现频率次之，为3%~7%；高值段出现频率最少，少于3%。一年内层状云IER低、中、高值段出现频率分别为18.0%、72.9%、9.2%。 图1给出IER三种值段出现频率随高度的变化情况。图中纵坐标标值1表示云层厚度1~2 km，标值2表示云层厚度2~3 km，其余依次类推。图2、图3情况类似。 春季IER低值段、中值段分布在整个云层(1~11 km)，高值段分布在云层下部和中部(1~8 km)；IER低值段在云层中部(4~7 km)出现较多，中值段在云层中部(4~6 km)出现较多，高值段在云层中部(4~5 km)出现较多。 夏季IER低值段、中值段分布在整个云层(2~10 km)，高值段分布在云层下部和中部(2~8 km)；IER低值段在云层中部(6~7 km)出现较多，中值段在云层中部(5~7 km)出现较多，高值段在云层中部(5~6 km)出现较多。 秋季IER低值段、中值段分布在整个云层(1~10 km)，高值段分布在云层下部和中部(1~7 km)；IER低值段在云层中部(6~7 km)出现较多，中值段在云层中部(4~6 km)出现较多，高值段在云层中部(4~5 km)出现较多。 冬季IER低值段、中值段分布在整个云层(1~8 km)，高值段分布在云层下部(1~4 km)；IER低值段在云层中部(4~6 km)出现较多，中值段在云层中部(3~5 km)出现较多，高值段在云层下部(2~3 km)出现较多。 Table 1 Seasonal change of ice particle effective radius (unit: μm 最小值 最大值 平均 0~50 μm 50~80 μm ≥80 μm 春 1.3 129.8 61.2 42.7 63.3 87.2 夏 33.1 123.4 63.7 43.3 64.9 86.9 秋 33.8 122.6 62.8 44.4 63.0 91.7 冬 36.3 145.9 60.1 44.5 61.3 87.4 平均 26.1 130.4 62.0 43.7 63.1 88.3 表1. 冰粒子等效半径的季节变化(单位：μm) Table 2 Frequency of ice particle effective radius within variational radius range in season (unit: % 0~50 μm 50~80 μm ≥80 μm 合计 春 6.6 23.1 2.7 32.4 夏 4.7 23.6 3.0 31.3 秋 3.6 15.5 2.2 21.3 冬 3.1 10.7 1.3 15.1 合计 18.0 72.9 9.2 100 表2. 不同尺度冰粒子等效半径出现频率的季节变化(单位：%) 图1. 不同尺度冰粒子等效半径出现频率的垂直分布 综上所述，春季至秋季层状云云层较厚，厚度达10 km，冬季层状云云层较薄，厚度达7 km。IER低值段、中值段分布在整个云层，高值段分布在云层下部和中部。IER三个值段出现频率集中在云层中部。 3.2. 冰粒子数浓度的季节变化 层状云冰粒子数浓度(INC)的最小值出现在春季为0.1 L −1 (表示每升包含0.1个冰粒子)，其他季节0.3~0.7 L −1 ；最大值出现在春季为167 L −1 ，其他季节78~129 L −1 ；最大、最小值的跨度春季最大，相差167 L −1 (见表3)。四季层状云INC的平均值为26~29 L −1 ，夏季大秋季小；INC低值段(0~50 L −1 )平均为21~24 L −1 ，冬季大夏季小；INC中值段(50~100 L −1 )平均为57~66 L −1 ，春季大冬季小；INC高值段(≥100 L −1 )冬季没有出现，其他季节平均为110~127 L −1 ，春季大。INC低、中、高三种值段的年平均值分别为21.7 L −1 、62.1 L −1 、117.6 L −1 。 表4给出不同值段INC出现频率的季节变化情况。从表4可以看出，层状云INC低值段出现频率各季最多，为14%~28%；中值段出现频率次之，为2%~5%；高值段出现频率最少，少于1%。一年内层状云INC低、中、高值段出现频率分别为85.7%、12.7%、1.5%。 春季INC低值段分布在整个云层(1~11 km)，中值段分布在云层中部和下部(1~8 km)，高值段分布在云层中部(5~8 km)；INC低值段在云层下部(3~5 km)出现较多，中值段在云层中部(5~6 km)出现较多，高值段在云层中部(6~7 km)出现较多(见图2)。 夏季INC低值段分布在整个云层(2~10 km)，中值段和高值段分布在云层上部和中部(4~10 km)；INC低值段在云层中部(5~7 km)出现较多，中值段、高值段在云层上部(7~8 km)出现较多。 秋季INC低值段分布在整个云层(1~10 km)，中值段分布在云层上部和中部(3~10 km)，高值段在云层上部(6~8 km)稍有出现；INC低值段在云层中部(4~6 km)出现较多，中值段在云层中部(5~6 km)出现较多。 冬季INC低值段分布在整个云层(1~8 km)，中值段分布在云层上部和中部(3~7 km)；INC低值段在云层中部(3~4 km)出现较多，中值段在云层中部(4~5 km)出现较多。 综上所述，INC低值段分布在整个云层，中值段分布在云层上部和中部，INC低、中值段出现频率集中在 图2. 不同等级冰粒子数浓度出现频率的垂直分布 图3. 不同等级冰水含量出现频率的垂直分布 Table 3 Seasonal change of ice particles number concentration (unit: L−1 最小值 最大值 平均 0~50 L − 1 50~100 L − 1 ≥100 L − 1 春 0.1 167.0 28.6 21.3 65.7 126.8 夏 0.3 128.6 29.4 20.8 63.1 109.9 秋 0.4 126.9 26.4 21.0 62.6 116.1 冬 0.7 78.3 27.3 23.6 57.1 平均 0.4 125.2 27.9 21.7 62.1 117.6 表3. 冰粒子数浓度的季节变化(单位：L − 1 ) Table 4 Frequency of ice particles number concentration within variational concentration range in season (unit: % 0~50 L − 1 50~100 L − 1 ≥100 L − 1 合计 春 27.8 3.9 0.6 32.3 夏 25.7 4.8 0.7 31.2 秋 18.7 2.4 0.2 21.3 冬 13.5 1.6 15.1 合计 85.7 12.7 1.5 100 表4. 不同等级冰粒子数浓度出现频率的季节变化(单位：%) 云层中部。 3.3. 冰水含量的季节变化 层状云冰水含量(IWC)的最小值四个季节均为1.0 mg∙m −3 ，最大值出现在秋季为402.4 mg∙m −3 ，其他季节95~381 mg∙m −3 ；最大、最小值的跨度秋季最大，相差401 mg∙m −3 (见表5)。四季层状云IWC的平均值为15~21 mg∙m −3 ，春季大冬季小；IWC低值段(0~50 mg∙m −3 )平均为13~16 mg∙m −3 ，夏季大冬季小；IWC中值段(50~100 mg∙m −3 )平均为64~70 mg∙m −3 ，冬季大夏季小；IWC高值段(≥100 mg∙m −3 )冬季没有出现，其他季节平均为123~207 mg∙m −3 ，秋季大。IWC低、中、高三种值段的年平均值分别为14.5 mg∙m −3 、66.2 mg∙m −3 、163.8 mg∙m −3 。 表6给出不同值段IWC出现频率的季节变化情况。从表6可以看出，层状云IWC低值段出现频率各季最多，为15%~29%；中值段出现频率次之，为1%~2%；高值段出现频率最少，少于1%。一年内层状云IWC低、中、高值段出现频率分别为92.4%、6.5%、1.3%。 春季IWC低值段分布在整个云层(1~11 km)，中值段、高值段分布在云层中部和下部(2~8 km)；IWC低值段在云层中部(4~6 km)出现较多，中值段在云层中部(5~6 km)出现较多，高值段在云层中部(6~7 km)出现较多(见图3)。 夏季IWC低值段分布在整个云层(2~10 km)，中值段分布在云层上部和中部(4~9 km)，高值段仅在云层中部(6~8 km)稍有出现；IWC低值段在云层中部(5~7 km)出现较多，中值段在云层上部(7~8 km)出现较多。 秋季IWC低值段分布在整个云层(1~10 km)，中值段分布在云层中部和下部(2~8 km)，高值段在云层中部(4~7 km)稍有出现；IWC低值段、中值段、高值段均在云层中部(5~6 km)出现较多。 冬季IWC低值段分布在整个云层(1~8 km)，中值段分布在云层中部和下部(2~5 km)；IWC低值段在云层中部(3~5 km)出现较多，中值段在云层中部(3~4 km)出现较多。 综上所述，IWC低值段分布在整个云层，中值段分布在云层中部和下部，IWC低、中值段出现频率集中在云层中部。 Table 5 Seasonal change of ice water content (unit: mg∙m−3 最小值 最大值 平均 0~50 mg∙m −3 50~100 mg∙m −3 ≥100 mg∙m −3 春 1.0 380.8 21.3 15.3 64.3 161.7 夏 1.0 150.2 20.6 16.2 64.0 122.7 秋 1.0 402.4 20.7 13.6 66.7 206.9 冬 1.0 95.0 14.7 13.0 69.6 平均 1.0 257.1 19.3 14.5 66.2 163.8 表5. 冰水含量的季节变化(单位：mg∙m −3 ) Table 6 Frequency of ice water content within variational content range in season (unit: % 0~50 mg∙m −3 50~100 mg∙m −3 ≥100 mg∙m −3 合计 春 28.5 2.2 0.6 31.3 夏 29.1 2.4 0.3 31.8 秋 19.9 1.4 0.4 21.7 冬 14.9 0.5 15.4 合计 92.4 6.5 1.3 100 表6. 不同尺度冰水含量出现频率的季节变化(单位：%)