舟行即事

[宋] 吴子实

烟暗前村树欲无，草簑篛笠一翁渔。

无端风伯吹斜雨，湿却蓬窗数册书。

古诗词中的“斜雨”是指在下雨的时候，雨滴受到水平风的影响，导致雨滴下落时倾斜的一种自然现象。其实，大家应该更常见过雨天快速行驶车窗外的“斜雨”现象。由于当前很多气象观测仪器标定是在静风条件下进行，并未考虑台风、强对流等恶劣天气的强风情况。例如，目前已广泛应用于观测降水和天气现象以及研究降水微物理特征的地面激光雨滴谱仪，那么“斜雨”会不会影响雨滴谱仪的测量精度呢?

上海台风研究所(简称台风所)台风野外观测团队在外场观测试验期间及后期的观测数据处理和诊断过程中发现:受台风的强风影响，地面雨滴谱测量仪器经常出现测量误差，且这种误差会随观测车靠近台风中心附近的强风区而增加，进而影响降水雨滴谱参数(如降水率、雨滴数浓度、液态水含量等)的计算精度。

针对这一问题，林立旻助理研究员和鲍旭炜研究员等团队成员利用2014-2018年期间开展的四次台风外场观测试验获取的车载激光雨滴谱仪和自动气象站数据，对强风条件下的雨滴谱仪器测量性能开展了分析。研究发现，在台风引起的强风条件下，水平风使下落的雨滴粒子发生倾斜和水平漂移，从而引起了激光雨滴谱仪器对雨滴直径和下落末速度的测量误差，继而导致仪器对降水率的低估，且这种系统性的低估程度会随着风速增加而增大。

因此，基于水平风对雨滴粒子直径和下落末速度动态修正，本团队进一步提出了一种强风条件下的雨滴谱数据质量控制方法。评估结果表明，改进后的质控方法显著提高了强风条件下雨滴谱仪器对降水率测量的准确性。例如，当风速超过14 ms-1时，在应用该质控方法前后，  PARSIVEL雨滴谱仪测得的5分钟降水率平均偏差分别为-22%和-11.8%，该方法可有效减少强风条件下雨滴谱仪器近50%的降水率测量偏差。

团队已在《Atmospheric  Research》在线发表题为“Correction to Raindrop Size Distributions Measured by PARSIVEL  Disdrometers in Strong  Winds”的研究论文。此外，这套适用于台风、强对流等强风条件下的雨滴谱数据质量控制方法，也已获相关发明专利1项。。

在未来研究中，本团队将联合激光雨滴谱仪、微型测雨雷达和2DVD等雨滴谱观测仪器，进一步评估强风对雨滴谱观测的影响并改进多种雨滴谱观测仪器的雨滴谱数据的质控方法，以期为台风科研人员提供更多高质量的雨滴谱观测数据集。