春雨绵绵、夏雨滂沱、秋雨潇潇、冬雨默默。雨水本是大自然的馈赠，只因洒落的时节不同，便有了不同的形态，在人们的心中激起了不一样的感受。其实，俗语云"春雨细如丝、夏雨大如豆"，讲的正是不同季节降水雨滴谱分布特征的不同。

图1 中国东部地区不同季节降水示意图（供图：温龙，部分素材取自Freepik）

所谓的雨滴谱分布，描述的是降水过程中单位空间内不同雨滴直径所对应的浓度分布。著名气象学家Rosenfeld就曾指出，雨滴谱分布在不同类型降水、不同气候区和不同地形下均有着很大的时空变化。那么，在我国东部地区，一年四季的雨滴谱究竟有着怎样不同的分布特征呢?

围绕上述问题，南京大学大气科学学院赵坤教授课题组，利用高精度的二维视频雨滴谱仪和垂直指向的微降雨雷达观测资料，对中国东部地区降水雨滴谱分布的季节变化特征进行了分析。研究表明，夏季降水雨滴的粒径较大且浓度最高，因而降水强度最大，春、秋次之，而冬季降水（非降雪）主要由较低浓度的小雨滴组成，降水强度最小。总体而言，该地区全年对流性降水均表现为海洋性特征，即雨滴浓度高、平均直径小。

图2. 不同季节的雨滴平均质量加权粒径Dm-标准化截距参数Nw的分布。图中两个灰色矩形分别为Bringi et al. (2003)中的海洋性和大陆性对流区。

基于雨滴谱的季节变化特征，进一步拟合了本地化的降水估计关系，用于提高该地区降雨动能估计、雨滴谱反演和定量降水估计的精度。赵坤教授指出，山区、高原等区域由于地面探测设备稀缺或遮挡严重，极大的制约了这些地区的降水估计水平。该研究建立的降雨动能-质量加权粒径关系，未来可应用于双频降水卫星（如GPM）的降雨动能估计，对于监测和研究降雨侵蚀导致的水土流失、山体滑坡等现象具有重要的作用。他同时提到，在认识降水雨滴谱季节变化特征的基础上，如何进一步应用于提高数值天气预报模式中微物理参数化的精度，以得到更精确的降水预报才是关键，这方面仍需深入研究。

图3. 不同季节的雨滴质量加权粒径Dm-降雨动能KE的分布和拟合关系。

以上研究成果以《Seasonal Variations of Observed Raindrop Size Distribution in East China》为题发表于《Advances in Atmospheric Sciences》。研究得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金和国家重点基础研究发展计划（973计划）等项目的共同资助，论文第一作者为2013级硕士研究生温龙, 赵坤教授为通讯作者，南京大学为论文通讯单位。

论文信息：

Wen, L., K. Zhao, M. Y. Wang, and G. F. Zhang, 2019: Seasonal variations of observed raindrop size distribution in East China. Adv. Atmos. Sci., 36(4), 346-362, https://doi.org/10.1007/s00376-018-8107-5.