混合相云中过冷液态云滴与冰相粒子的空间配置对粒子增长、相态演变和降水形成具有重要影响，但常规遥感及低时间分辨率观测难以揭示其百米至千米尺度的精细结构。本文利用2023年4月3日在川西北高原开展的一次无人机机载原位观测，研究低温云中液态水、云滴谱及不同尺度粒子的垂直分布、沿航迹变化和空间非均匀性的尺度依赖。无人机搭载云粒子谱仪、云粒子成像谱仪和降水粒子成像仪，可同步获取2～50 μm云滴谱、25～1550 μm及100～6200 μm粒子浓度与二维影像，并结合飞行高度、经纬度、环境温度及ERA5再分析资料开展综合分析。以云滴数浓度不低于10 cm⁻³、液态含水量不低于0.001 g m⁻³且持续不少于3 s识别含液态水云段；在温度低于0 ℃条件下，将过冷云滴与经质控的较大非球形粒子同期出现的云段定义为混合相候选云段。云内样本按100 m高度分层，并依据液态含水量的第30和第70百分位划分稀薄区、过渡区和高含水区；采用2～30 s滑动窗口计算微物理参数变异系数，分析约171～2570 m尺度上的空间非均匀性。 观测期间，无人机主要在6.1～6.7 km高度开展多次水平往返和升降穿云探测，对应环境温度约−16～−21 ℃。同期观测区处于500 hPa高相对湿度带内，并受西风气流影响。云滴数浓度和液态含水量沿航迹呈显著的间歇性脉冲，峰值分别接近60 cm⁻³和0.018 g m⁻³；两类大粒子探头与云滴谱仪的响应并非始终同步，表明不同粒径粒子的高值区存在明显空间错位。各微物理参数随高度呈非单调变化，约6300 m高度层的云滴数浓度和大粒子浓度相对较高，且样本离散范围较宽。由稀薄区向高含水区过渡时，云滴数浓度、有效半径及云滴谱大粒径端总体增强，而谱相对离散度变化较弱。尺度分析表明，液态含水量的变异最强，其次为云滴数浓度；各参数变异系数随统计尺度增加而升高，并在约500～900 m后总体趋于稳定。 代表性穿云段位于约6698 m高度，平均温度约−21.1 ℃。进入云段后，云滴数浓度和液态含水量快速增加，大粒子信号同步出现，粒子影像由近圆形向复杂不规则形态转变。结果表明，低温云中过冷液态水及不同尺度粒子具有明显的斑块状、非单调和尺度依赖分布，为认识混合相云粒子的局地共存与空间非均匀性提供了高分辨率观测依据。鉴于二维影像的相态识别局限，冰相判定仍需进一步结合粒子形态分类和碎裂伪影质控。

关键词： 无人机机载观测；混合相云；云微物理；粒子谱；空间非均匀性；尺度效应