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利用三维云模式对一次强暴雨微物理过程的数值模拟 被引量:1
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作者 方虹 覃军 李盾 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期115-118,122,共5页
利用三维准弹性中小尺度云模式,对武汉地区1998年7月的一次强降水过程进行了数值模拟,研究了产生强降水云的微物理过程和降水机制,揭示了暴雨云高效率降水的基本原因.结果表明,这次暴雨过程的最大特点是降水持续且降水强度大,云内上升... 利用三维准弹性中小尺度云模式,对武汉地区1998年7月的一次强降水过程进行了数值模拟,研究了产生强降水云的微物理过程和降水机制,揭示了暴雨云高效率降水的基本原因.结果表明,这次暴雨过程的最大特点是降水持续且降水强度大,云内上升速度的长时间维持和云内较大水凝物含量为特大暴雨的产生提供了条件.这次暴雨过程中,云雨的自动转化碰并过程以及霰的融化致雨过程相对于其它微物理过程更为重要. 展开更多
关键词 强暴雨 三维云模式 微物理过程 数值模拟 降水机制 降水强度
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应用三维冰雹云模式制作河北省11地市冰雹预报 被引量:4
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作者 李江波 王福霞 +1 位作者 买文明 王宏 《气象》 CSCD 北大核心 2005年第9期48-51,共4页
应用中国科学院大气物理研究所发展的完全弹性三维冰雹云模式,使用河北省内三个探空站(张家口、北京、邢台)的探空资料,制作了河北省冰雹区域客观预报。在此基础上,应用MM5中尺度模式的预报资料制作河北省11地市的冰雹预报。预报结果表... 应用中国科学院大气物理研究所发展的完全弹性三维冰雹云模式,使用河北省内三个探空站(张家口、北京、邢台)的探空资料,制作了河北省冰雹区域客观预报。在此基础上,应用MM5中尺度模式的预报资料制作河北省11地市的冰雹预报。预报结果表明,该方法对冰雹等强对流天气的预报具有一定的参考价值和指导作用。 展开更多
关键词 河北 冰雹预报 三维冰雹模式 MM5中尺度模式 强对流天气
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强雷暴个例云内闪电与上升气流及液水含量关系的三维数值模拟 被引量:13
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作者 周志敏 郭学良 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2009年第1期31-44,共14页
利用建立的三维闪电数值模式,模拟研究了北京2001年8月23日一次强雷暴发展过程中的云内闪电通道特征及其与上升气流和液水含量(LWC)之间的关系。结果发现:在强雷暴发展过程中,由于雪晶往往在上升气流相对较弱及LWC较低的地方形成、发展... 利用建立的三维闪电数值模式,模拟研究了北京2001年8月23日一次强雷暴发展过程中的云内闪电通道特征及其与上升气流和液水含量(LWC)之间的关系。结果发现:在强雷暴发展过程中,由于雪晶往往在上升气流相对较弱及LWC较低的地方形成、发展,与霰粒子之间的非感应起电过程首先发生在这些区域,然后发生电荷分离。因此,云内闪电往往在上升气流较弱和LWC相对较低的区域触发。闪电触发后,上行先导延伸区域的LWC较小,而下行先导延伸区的LWC取决于强风暴云发展的阶段。强风暴成熟期发生的闪电,下行先导可以延伸到较大LWC区,而无法延伸到LWC最大区。强雷暴衰退期发生的闪电,下行先导可以延伸到LWC最大区。 展开更多
关键词 三维冰雹冰晶粒子分档模式 内闪电 上升气流 液水含量
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强雷暴云中电荷多层分布与形成过程的三维数值模拟研究 被引量:20
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作者 周志敏 郭学良 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第3期600-620,共21页
通过建立云物理耦合电过程的冰粒子分档模式,对北京一次强雷暴天气的云中空间电荷结构分布、形成机制及放电过程进行了模拟分析研究。结果表明:(1)云水含量主要通过感应起电来影响云水、霰粒子之间的电荷转移,然后再影响空间电荷分布。... 通过建立云物理耦合电过程的冰粒子分档模式,对北京一次强雷暴天气的云中空间电荷结构分布、形成机制及放电过程进行了模拟分析研究。结果表明:(1)云水含量主要通过感应起电来影响云水、霰粒子之间的电荷转移,然后再影响空间电荷分布。而包含了雨水后的液水含量主要通过非感应起电在不同含水量条件下的起电机制影响霰粒子同雪粒子(或冰晶)碰撞后转移电荷的极性与大小,从而影响空间电荷结构。(2)微物理过程的不均匀性将导致水成物含水量源汇项的不均匀性。而这种不均匀性首先会使得水成物在不同垂直剖面上的分布也不均匀,从而使得感应、非感应起电变得更复杂。源汇项的不均匀性还会导致水成物之间因质量转移而产生的电荷转移也不均匀。(3)强的上升气流将冰相物携带到较高处,从而使得水成物间发生电荷转移的高度也比较高。雪粒子在强上升气流上部及两侧区域出现多个含量中心,霰粒子含量分布相对均匀,而质量中心向背风侧倾斜。因此,非感应起电过程主要发生在背风侧的辐散区域,从而导致空间电荷也主要分布在该区域。强上升气流使得冰相水成物在不同区域出现含量中心,使得同一冰相物在不同区域携带不同电荷(尤其是在强风暴的成熟期),从而使得空间电荷易于出现多层结构。(4)由于放电会改变空间电荷结构,放电通道中的感应电荷会重新分配到各个水成物表面,所以在微物理过程和动力过程等作用下,在水成物质量转移过程中发生的电荷转移将会更加复杂,从而使得空间电荷浓度分布更加复杂。但是该作用的重要性还需要进一步的研究。以上因子均是造成空间电荷多层分布的重要原因。 展开更多
关键词 三维冰雹冰粒子分档模式 电荷 多层分布 液水含量 微物理作用 动力作用 闪电
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云内大粒子对闪电活动影响的个例模拟 被引量:12
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作者 王飞 董万胜 +1 位作者 张义军 马明 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期564-570,共7页
利用三维云起电放电模式,通过对2008年9月6日北京地区一次雷暴过程的模拟,研究了云内雨滴、冰晶、霰和雹4种粒子对云内闪电活动的直接影响。对比几种主要冰相粒子比质量浓度的分布变化与模拟闪电开始发生高度的关系,并分析几种冰相粒子... 利用三维云起电放电模式,通过对2008年9月6日北京地区一次雷暴过程的模拟,研究了云内雨滴、冰晶、霰和雹4种粒子对云内闪电活动的直接影响。对比几种主要冰相粒子比质量浓度的分布变化与模拟闪电开始发生高度的关系,并分析几种冰相粒子所带电量变化率的时空变化特征后发现:霰和冰晶是对云内闪电发生作用最为重要的两种粒子;雹粒子对闪电发生作用有限;雨滴则对于主电荷区附近闪电发生没有直接影响。模拟结果表明:在实际观测中出现的雷达强回波达到某个高度之上可以预警闪电发生的现象,主要是由于霰粒子在一定高度之上与冰晶之间发生强烈的电荷分离,从而使云内电场迅速增强,并最终引发闪电而导致的。 展开更多
关键词 三维起电放电模式 比质量浓度 电量变化率
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一次对流降水过程增雨催化时机的模拟分析和雷达识别 被引量:4
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作者 王斌 向玉春 张鸿雁 《气象》 CSCD 北大核心 2008年第1期35-40,I0001,共7页
为加深对对流云增雨催化机制的理解,避免催化指标的随意性,通过三维积云数值模拟和雷达加密探测资料分析相结合的方法,对发生在湖北省西北部多山地区的一次对流降水过程进行了增雨催化时机的分析和识别。首先运用三维积云模式,通过催化... 为加深对对流云增雨催化机制的理解,避免催化指标的随意性,通过三维积云数值模拟和雷达加密探测资料分析相结合的方法,对发生在湖北省西北部多山地区的一次对流降水过程进行了增雨催化时机的分析和识别。首先运用三维积云模式,通过催化模拟敏感试验,得出对流云增雨催化存在时间窗,最佳的催化时机应该为对流云发展的早期,催化后关键是增加雨和冰晶冻结后碰并霰增长这一冰相微物理过程的产量。根据模式分析结果,结合雷达观测资料分析,发现对流回波在生成及发展上表现出一些规律性,可以作为通过雷达观测识别增雨催化的时机和潜力区域的指标。 展开更多
关键词 对流 人工增雨 催化时机 三维云模式 雷达识别
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跨区域人工影响暴雨强度的数值模拟Ⅰ:条件分析及增雨模拟 被引量:3
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作者 高庆九 李宏江 闵锦忠 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2006年第6期790-798,共9页
利用IAP三维云模式对2005年7月一次强暴雨过程上游的水汽通量进行了人工影响试验,模拟和分析发现,AgI播撒速率的选择对增雨效果影响较大,仅当播撒速率在0.07 g/s以下时才有增雨效果;过冷云水发展到极大值时,以0.05 g/s播撒AgI获得的增... 利用IAP三维云模式对2005年7月一次强暴雨过程上游的水汽通量进行了人工影响试验,模拟和分析发现,AgI播撒速率的选择对增雨效果影响较大,仅当播撒速率在0.07 g/s以下时才有增雨效果;过冷云水发展到极大值时,以0.05 g/s播撒AgI获得的增雨效果最好,播撒过程使得自然云内的冰晶和雪晶出现的时间提前,含量明显增加。 展开更多
关键词 三维云模式 人工增雨 暴雨
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多波长雷达识别冰雹的数值研究 被引量:7
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作者 漆梁波 黄美元 +1 位作者 肖辉 洪延超 《大气科学》 CSCD 北大核心 2002年第1期30-40,共11页
利用中国科学院大气物理研究所三维冰雹云模式,详细地讨论了云雨衰减作用和云中各粒子共存于同一空间给多波长雷达识别冰雹带来的影响。在实际工作中,分析多波长雷达的回波时,这些讨论结果对分析和理解云降水过程有帮助。另外,本工... 利用中国科学院大气物理研究所三维冰雹云模式,详细地讨论了云雨衰减作用和云中各粒子共存于同一空间给多波长雷达识别冰雹带来的影响。在实际工作中,分析多波长雷达的回波时,这些讨论结果对分析和理解云降水过程有帮助。另外,本工作能为改装多波长雷达提供有益的理论参考。 展开更多
关键词 多波长雷达 冰雹识别 数值研究 雷达回波 三维冰雹模式 衰减作用
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强风暴电过程对霰粒子含量和谱分布影响的数值模拟研究 被引量:4
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作者 周志敏 郭学良 +3 位作者 崔春光 李兴宇 徐桂荣 赵玉春 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期830-846,共17页
利用建立的耦合电过程三维冰粒子分档模式(通过引入电场力来考虑电场对粒子的影响),模拟研究了北京一次强雷暴发展过程中电过程对霰粒子含量、数浓度的影响。结果发现:(1)相对小的霰粒子含量受电过程直接影响较大,这种影响累积后,会对... 利用建立的耦合电过程三维冰粒子分档模式(通过引入电场力来考虑电场对粒子的影响),模拟研究了北京一次强雷暴发展过程中电过程对霰粒子含量、数浓度的影响。结果发现:(1)相对小的霰粒子含量受电过程直接影响较大,这种影响累积后,会对相对较大的霰粒子含量产生间接作用。在冰雹发展的初期和成熟期的部分阶段,电场对霰粒子最大含量所处空间位置基本没有影响。而在冰雹发展的成熟期向衰败期过渡时的部分时刻,电场对其稍有影响。在霰粒子最大含量处,直径相对较大的霰粒子决定着总的霰粒子含量。(2)总体来说,直径较小的霰粒子数浓度受电场影响较大,直径较大的霰粒子数浓度受电场影响较小。由于霰粒子含量中心大直径粒子较多,而其受电场的影响相对较小,并且该处电场也小于电场极值,故其最大含量受电场影响相对较小。所以,在此次个例的模拟过程中,霰粒子最大含量的时变曲线变化很小。(3)考虑电过程情况下,在霰粒子数浓度最大处,小直径霰粒子数浓度要么增加,要么略微减少,而大直径霰粒子要么进档增长受阻,要么数浓度减少。对不同直径的霰粒子来说,电过程既有可能使其数浓度增加,又有可能使其数浓度减少。当电场较大时,电过程对小直径霰粒子的影响比较直接,而对大直径霰粒子的影响相对间接;当电场较小时,电过程对霰粒子的谱分布影响相对较小。 展开更多
关键词 三维冰雹冰晶粒子分档模式 电过程 霰粒子含量和谱分布
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