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青藏高原东北侧冰雹微物理过程模拟研究 被引量:43
1
作者 康凤琴 张强 +2 位作者 渠永兴 冀兰芝 郭学良 《高原气象》 CSCD 北大核心 2004年第6期735-742,共8页
以青藏高原东北侧及毗邻地区诱发冰雹灾害的东移短小切变线天气过程为研究背景,采用中国科学院大气物理研究所三维冰雹云分档模式,用MM5V3中尺度气象模式提供冰雹云模拟研究所需的环境大气状况,模拟研究了冰雹形成和增长的微物理过程。... 以青藏高原东北侧及毗邻地区诱发冰雹灾害的东移短小切变线天气过程为研究背景,采用中国科学院大气物理研究所三维冰雹云分档模式,用MM5V3中尺度气象模式提供冰雹云模拟研究所需的环境大气状况,模拟研究了冰雹形成和增长的微物理过程。结果表明:模式再现了当时冰雹、大风及暴雨的实况;中尺度水分和动力条件是冰雹形成和增长的重要因素,它们决定了冰雹云的强度和冰雹的大小;冰雹形成和增长过程中的微物理过程决定了冰雹云的消亡,冰雹在空中形成的潜热释放延长了降雹的时间;云中冰雹发生、增长的主要区域和云内上升气流配合良好,是防雹消雹的主要范围。 展开更多
关键词 冰雹云 微物理过程 中尺度 青藏高原 大气物理 冰雹灾害 潜热释放 东北 重要因素 模式
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冰雹云中微物理过程研究 被引量:47
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作者 洪延超 肖 辉 +1 位作者 李宏宇 胡朝霞 《大气科学》 CSCD 北大核心 2002年第3期421-432,共12页
摘 要 利用三维冰雹云模式通过实例模拟研究了云中冰相物理过程,结果表明、云中粒子产生有一源地,在雹云发展阶段早期,霰、冻滴、雹和雨水的极大产生率都位于6.0km高度附近,这里是雹胚及冰雹形成的源区,从“利益竞争”概念出发,... 摘 要 利用三维冰雹云模式通过实例模拟研究了云中冰相物理过程,结果表明、云中粒子产生有一源地,在雹云发展阶段早期,霰、冻滴、雹和雨水的极大产生率都位于6.0km高度附近,这里是雹胚及冰雹形成的源区,从“利益竞争”概念出发,人工防雹的催化部位应在此高度附近;粒子产生高度与其源项发生高度及主要增长方式有关,粒子产生和增长过程在云的发展不同阶段也是不同的。在冰雹形成过程中,作为雹胚的霰和冻滴主要通过撞冻过冷水增长。撞冻增长占增长量的大部分,云中存在丰富的过冷水对冰雹胚胎和冰雹形成,增长都是十分重要的。在“冰晶-过冷水-雹胚-冰雹”这一链环中,没有过冷水参与很难形成强烈降雹。通过两例雹云的对比研究,发现若雹云云底温度降低和湿度增大,由于霰撞冻过冷水尤其是撞冻过冷云水增长量大幅度提高,霰的尺度加大,提高向冰雹的转化率,使霰胚数量大大增加。 展开更多
关键词 数值模拟 粒子增长 微物理过程 冻滴 雨水 极大产生率 人工防雹
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对流参数化与微物理过程的耦合及其对台风预报的影响研究 被引量:18
3
作者 徐道生 陈子通 +1 位作者 钟水新 戴光丰 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期337-349,共13页
在SAS(Relaxed Arakawa-schubert Scheme)对流参数化方案中引人对流云和层状云的相互耦合机制,并通过一个台风个例对改进前后两种方案的预报效果进行了比较。试验结果表明:对于台风这种对流云和层状云相互作用非常强烈的天气系统,在对... 在SAS(Relaxed Arakawa-schubert Scheme)对流参数化方案中引人对流云和层状云的相互耦合机制,并通过一个台风个例对改进前后两种方案的预报效果进行了比较。试验结果表明:对于台风这种对流云和层状云相互作用非常强烈的天气系统,在对流参数化方案中引人对流云和层状云的耦合机制可以有效地提高模式对台风路径的预报水平,但是对于台风强度的预报效果不明显。考虑对流参数化和微物理过程耦合后模式的参数化降水变弱而格点降水增强,与NCEP再分析资料的对比发现,改进方案对于台风外围的大尺度温度场和湿度场的预报会有所改进,但仍然存在偏干偏冷的现象。对雨和雪的不同处理方式、不同云底条件以及是否考虑雨雪的卷人抬升三个方面进行了敏感性试验,发现72 h内模式预报结果对这些因素的差异不是很敏感。从多个个例的统计结果来看,新方案对台风路径预报的改进效果是比较稳定的。 展开更多
关键词 对流参数化 微物理过程 耦合 台风
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冰晶核化对雷暴云微物理过程和起电影响的数值模拟研究 被引量:9
4
作者 谭涌波 杨忆 +3 位作者 师正 周博文 张冬冬 廖义慧 《大气科学》 CSCD 北大核心 2015年第2期289-302,共14页
本文在已有的二维对流云模式中采用了一种与气溶胶有关的冰晶核化方案替代原有的冰晶核化经验公式,并选取个例,分别就两种方案进行了模拟对比试验。模拟结果表明:(1)新方案所得冰晶比含水量主要分布在-0.1^-7.6°C温区之间,高于原... 本文在已有的二维对流云模式中采用了一种与气溶胶有关的冰晶核化方案替代原有的冰晶核化经验公式,并选取个例,分别就两种方案进行了模拟对比试验。模拟结果表明:(1)新方案所得冰晶比含水量主要分布在-0.1^-7.6°C温区之间,高于原方案所得的-50.1^-24.2°C温区;在整个雷暴云的发展过程中新方案冰晶的分布高度、温度区间以及最大浓度值均大于原方案。(2)在新方案中,温度相对较高的过冷区产生大量冰晶,其争食云中水汽抑制了云滴、雨滴的增长。此外,与原方案相比,霰增长受雨滴大幅减小的影响进一步得到限制,导致生成的霰小于原方案,且空间分布具有较大区别。(3)两方案在雷暴云初期形成的电荷结构不同;在发展旺盛与消散阶段新方案中电荷空间分布区域和电荷量均大于原方案,此外,在不同时刻主正电荷区和主负电荷区的中心高度存在差异。本文对云微物理过程及起电的分析为后继探讨气溶胶与雷暴云起放电过程、电荷结构之间的相互关系提供了有利条件。 展开更多
关键词 冰晶 核化方案 微物理过程 云模式
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贵州地区冰雹云微物理过程及发展机制数值模拟研究 被引量:27
5
作者 蒋瑛 朱克云 张杰 《气象》 CSCD 北大核心 2016年第8期920-933,共14页
为了进一步探究贵州地区冰雹云的形成、发展机制和冰雹增长的微物理转化条件,运用三维冰雹云模式对该地区2012—2015年12个冰雹个例进行数值模拟研究,结果发现:各种水成物有利的空间分布是雹粒增长的物质基础,且上升气流与水汽相变之间... 为了进一步探究贵州地区冰雹云的形成、发展机制和冰雹增长的微物理转化条件,运用三维冰雹云模式对该地区2012—2015年12个冰雹个例进行数值模拟研究,结果发现:各种水成物有利的空间分布是雹粒增长的物质基础,且上升气流与水汽相变之间存在一个正反馈效应,冰雹粒子主要以霰粒子为胚胎进行增长,增长方式以霰自动转化成雹为主。在再生冰雹云发展过程中,雹云首次发展过程结束时,高空仍维持4 km及以下很低的0℃层高度,是再生冰雹云发展的热力环境条件。降雹区地面气流辐散,导致两侧区域形成较强的气流辐合上升,是再生冰雹云发展的动力条件。气流在辐合的同时,又使原降雹区的水汽源源不断地向两侧气流辐合区汇合,是再生冰雹云发展的水汽来源。冰雹云中冰晶和霰粒子含量的迅速增加,为冰雹的再次增长提供了有利的微物理物质转化条件。 展开更多
关键词 冰雹 云模式 微物理过程 动力机制
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祁连山夏季地形云结构和云微物理过程的模拟研究(II):云微物理过程和地形影响 被引量:34
6
作者 刘卫国 刘奇俊 《高原气象》 CSCD 北大核心 2007年第1期16-29,共14页
本文是祁连山夏季地形云结构和微物理过程模拟的第II部分。文中利用第I部分中祁连山夏季两个地形云降水个例的模拟结果,详细分析了地形云及其降水发展期间云微物理过程的特征及变化,并通过与平坦地面条件下模拟结果的对比,研究了云发展... 本文是祁连山夏季地形云结构和微物理过程模拟的第II部分。文中利用第I部分中祁连山夏季两个地形云降水个例的模拟结果,详细分析了地形云及其降水发展期间云微物理过程的特征及变化,并通过与平坦地面条件下模拟结果的对比,研究了云发展过程中的地形影响。研究表明,地形云中微物理过程的发展受地形影响很大,冰相微物理过程明显增强;地形影响下云的主要降水机制也受到影响甚至被改变。 展开更多
关键词 祁连山 微物理过程 地形云 降水机制
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西北地区一次层状云降水云物理结构和云微物理过程的数值模拟研究 被引量:25
7
作者 赵震 雷恒池 《大气科学》 CSCD 北大核心 2008年第2期323-334,共12页
利用MM5中增加的双参数显式云物理方案模拟了西北地区一次层状云降水过程,模拟结果显示对小雨的预报评分较高,对中雨以上评分低而且位置有一定偏差,即对层状云降水模拟效果较好。模式中增加了雷达反射率的计算,与延安站雷达RHI回波相比... 利用MM5中增加的双参数显式云物理方案模拟了西北地区一次层状云降水过程,模拟结果显示对小雨的预报评分较高,对中雨以上评分低而且位置有一定偏差,即对层状云降水模拟效果较好。模式中增加了雷达反射率的计算,与延安站雷达RHI回波相比较,模拟的回波结构基本符合层状云回波特征,存在0℃层亮带。采用三层模型解释模拟的层状云降水形成机制和过程:第一层为冰晶区,无过冷水;第二层存在过冷水,为各种冰相粒子增长区,第一层和第二层的分界不固定;第三层和第二层的分界在0℃,为暖云。第一层对第二层播种冰晶,第二层为第一层播种下的冰晶供给过冷水,使冰晶快速增长;第二层对第三层播种雪和霰,使其在第三层融化成雨,第三层同时消耗云水。模拟给出了三层模型层状云场的空间结构,延安站不同时刻微物理量垂直分布和各种水凝物粒子的生成源项分析揭示了三层模型降水形成机制和主要微物理过程。三层模型可以完整和全面地解释层状云降水形成机制和过程。 展开更多
关键词 双参数谱演变方案 三层模型 微物理过程 雷达反射率
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微物理过程分档处理的三维对流云模式研究 被引量:8
8
作者 刘晓莉 牛生杰 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2007年第5期617-622,共6页
在三维完全弹性冰雹云参数化模式动力框架和二维面对称分档模式(微物理过程分档处理)的基础上,建立粒子全分档的三维对流云分档模式。利用建立的分档模式对2000年6月29日美国堪萨斯州的一次超级单体风暴进行了模拟,并将模拟结果与三维... 在三维完全弹性冰雹云参数化模式动力框架和二维面对称分档模式(微物理过程分档处理)的基础上,建立粒子全分档的三维对流云分档模式。利用建立的分档模式对2000年6月29日美国堪萨斯州的一次超级单体风暴进行了模拟,并将模拟结果与三维冰雹云参数化模式的模拟结果作了对比。结果表明:分档模式可以较好地模拟出强对流云中两支上升气流,模拟得到的最大上升气流速度大于参数化模式;分档模式模拟得到的雷达回波强度、顶高和回波宽度更接近实测。 展开更多
关键词 微物理过程分档 三维对流云模式 数值模拟
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云微物理过程对台风数值模拟的影响 被引量:13
9
作者 常婉婷 高文华 +1 位作者 端义宏 邓琳 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期443-455,共13页
将中国气象科学研究院(CAMS)混合双参数云微物理方案用于中尺度天气模式WRF,开展了对2013年超强台风天兔(1319)的模拟,通过与台风最佳路径、强度及热带降雨测量卫星(TRMM)资料对比,分析CAMS云微物理方案在模拟台风中的适用性及云微物理... 将中国气象科学研究院(CAMS)混合双参数云微物理方案用于中尺度天气模式WRF,开展了对2013年超强台风天兔(1319)的模拟,通过与台风最佳路径、强度及热带降雨测量卫星(TRMM)资料对比,分析CAMS云微物理方案在模拟台风中的适用性及云微物理过程对模拟台风天兔的影响机制。设计了3组敏感性试验:修改雪粒子质量和落速系数(EXP1),采用海洋性云滴参数(EXP2),同时修改雪粒子质量和落速系数并采用海洋性云滴参数(EXP3)。结果表明:EXP1和EXP3由于霰碰并雪速率的增加及减小的雪下落通量,导致雪含量显著降低,同时也减少了整体冰相物的含量;EXP2和EXP3模拟的台风眼区对流有效位能快速减小,再现了前期台风的快速增强过程,路径偏差也最小;各试验模拟的小时降水率总体偏强,EXP3的降水空间分布与实况更接近,明显降低雪粒子含量,并一定程度上改善模拟的台风路径、强度及降水分布等。该结果不但可为改进适用于台风的云微物理参数化方案提供思路,也可加深云微物理过程对台风影响的认识。 展开更多
关键词 CAMS云物理方案 台风 微物理过程 数值模拟
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背景云凝结核对台风“莫拉克”降水微物理过程影响的数值研究 被引量:6
10
作者 梁晓京 陈葆德 王晓峰 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期833-840,共8页
利用WRF模式设计两个数值试验:敏感性试验(背景场云凝结核浓度为2 000 cm-3)和控制试验(背景场云凝结核浓度为300 cm-3)模拟气溶胶对登陆台风"莫拉克"(2009年第8号台风)降水的影响。结果显示大量气溶胶进入外围雨带中起到云... 利用WRF模式设计两个数值试验:敏感性试验(背景场云凝结核浓度为2 000 cm-3)和控制试验(背景场云凝结核浓度为300 cm-3)模拟气溶胶对登陆台风"莫拉克"(2009年第8号台风)降水的影响。结果显示大量气溶胶进入外围雨带中起到云凝结核作用,凝结水汽生成水滴,释放潜热有利于对流发展;气溶胶含量增多引起水滴半径减小,雨滴生成的时间加长,降水时间延后;大量液态水上升至冻结高度以上发生相变释放潜热,固态水物质含量增多;台风外围雨带的中小尺度对流云团增强,降水增加。 展开更多
关键词 台风 降水 云凝结核 微物理过程
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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
11
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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南岭山地浓雾的微物理结构及演变过程 被引量:33
12
作者 唐浩华 范绍佳 +1 位作者 吴兑 邓雪娇 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期92-96,共5页
南岭山地冬春季每当有华南准静止锋活动时浓雾发生的频率非常高。根据 2 0 0 1年 2 - 3月南岭山地浓雾试验获取的宏观和微观资料 ,分析该地浓雾微物理结构及其演变过程。结果表明 :南岭山地浓雾属于平流雾和爬坡雾 ,与冷空气活动 (锋面 ... 南岭山地冬春季每当有华南准静止锋活动时浓雾发生的频率非常高。根据 2 0 0 1年 2 - 3月南岭山地浓雾试验获取的宏观和微观资料 ,分析该地浓雾微物理结构及其演变过程。结果表明 :南岭山地浓雾属于平流雾和爬坡雾 ,与冷空气活动 (锋面 )密切相关 ,具有持续时间长 ,能见度极其恶劣等特征 ;平均数密度 (N)、平均直径 (D)和含水量 (W)等微物理结构参量随时间变化很大 ,彼此存在关联 ;雾滴谱在浓雾过程中不断变化 ,反映了核化、凝结和碰并 (或碰撞 )、沉降等微物理过程的不平衡发展。 展开更多
关键词 南岭山地 浓雾 物理结构 演变过程 平流雾 爬坡雾 微物理过程 能见度
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高效率颗粒物微物理模型简介与重污染过程应用分析 被引量:3
13
作者 刘冰 赵熠琳 +5 位作者 Yu Fangqun 李健军 王晓彦 焦聪颖 汪巍 牛航宇 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1-7,共7页
中国细颗粒物(PM2.5)导致的空气污染和雾霾天气问题越来越突出,在低层对流层中很多地方都有显著的二次颗粒物生成过程,因此对颗粒物物理化学转化过程的研究具有重要意义,其转化过程对空气质量模式模拟和预报的准确性有重要影响。高效率... 中国细颗粒物(PM2.5)导致的空气污染和雾霾天气问题越来越突出,在低层对流层中很多地方都有显著的二次颗粒物生成过程,因此对颗粒物物理化学转化过程的研究具有重要意义,其转化过程对空气质量模式模拟和预报的准确性有重要影响。高效率颗粒物微物理(APM)模型经过近20多年的研究和发展,在全球化学传输模型(GEOS-Chem)、区域性气象和化学预报模型(WRF-Chem)通用地球系统模型(CESM-CAM5)等气象及环境空气质量预报模型中取得了很好的应用验证,能够在全球/区域等不同尺度对粒子生成、长大、凝聚、消除等微物理过程以及气溶胶光学厚度(AOD)、直接/间接辐射强迫等进行模拟。应用GEOS-Chem-APM模式模拟了2014年2月京津冀区域的重污染过程。结果显示,湿度模拟的准确性对其他物理和污染物浓度等模拟结果有重要作用;2月20—26日的重污染过程模拟结果与实际观测较为吻合,主要污染特点是较高的湿度(90%以上),同时,二次颗粒物和包裹了二次物种的一次颗粒物(黑碳/有机碳)是低能见度的最大贡献者。 展开更多
关键词 APM模型 二次颗粒物 微物理过程 京津冀
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六种微物理方案对湖北一次强对流过程的数值模拟 被引量:5
14
作者 丁伟 刘晓莉 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第15期7-16,共10页
利用中尺度数值模式WRF(weather research&forecasting model),选定六种微物理方案(Lin、WSM6、WDM6、Morrison、Milbrandt-Yau、NSSL),对发生在2007年4月15日湖北地区的一次强对流天气进行模拟,对比分析了各方案所模拟出的降水差... 利用中尺度数值模式WRF(weather research&forecasting model),选定六种微物理方案(Lin、WSM6、WDM6、Morrison、Milbrandt-Yau、NSSL),对发生在2007年4月15日湖北地区的一次强对流天气进行模拟,对比分析了各方案所模拟出的降水差异及成因。结果显示:六种方案模拟出的降水区域均偏西,其中Milbrandt-Yau方案降水偏少,其余五种方案则偏多;不同方案所模拟的云中微物理结构不同,云中冰相过程的发展很大程度上影响了降水强度,降水主要来源于大的雹霰粒子下落融化。雹霰粒子半径不同是引起降水差异的主要原因,大粒子含量高,则会产生较强的降水;反之,则降水较少。 展开更多
关键词 数值模拟 物理方案 微物理过程
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WRF模式微物理方案对山西省一次强降雨过程模拟的影响 被引量:2
15
作者 张少济 孙科 +2 位作者 张华 张学礼 郝智文 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2013年第9期8-11,共4页
应用新一代中尺度非静力模式WRF,采用单向两重嵌套方案,水平分辨率分别为27 km和9 km,对我国山西省2009年7月7日~8日一次典型强降雨天气过程进行不同微物理方案的模拟,得到了降水的数量特征、时空分布变化以及雨区范围和移动过程等方... 应用新一代中尺度非静力模式WRF,采用单向两重嵌套方案,水平分辨率分别为27 km和9 km,对我国山西省2009年7月7日~8日一次典型强降雨天气过程进行不同微物理方案的模拟,得到了降水的数量特征、时空分布变化以及雨区范围和移动过程等方面的数据。对比分析了临县测站和方山测站的降雨模拟效果,结果表明:WSM6方案和M2M方案对降水过程的模拟较好,可作为降水模拟的备选微物理方案。 展开更多
关键词 WRF 微物理过程 累积降雨量
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积云参数化和微物理方案不同组合应用对台风路径模拟效果的影响 被引量:29
16
作者 河惠卿 王振会 +2 位作者 金正润 牛生杰 徐爱淑 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期435-441,共7页
利用美国国家环境预测中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)和国家大气研究中心(NCAR)联合研发的天气研究和预报模式(Weather Research and Forecasting Model,WRF),研究了不同积云对流参数化方案和微物理过程方案... 利用美国国家环境预测中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)和国家大气研究中心(NCAR)联合研发的天气研究和预报模式(Weather Research and Forecasting Model,WRF),研究了不同积云对流参数化方案和微物理过程方案对0514号台风"彩蝶"路径的影响。结果表明,积云对流参数化方案对台风路径影响较大,KF方案比BM方案能更好地模拟出台风路径;使用KF方案时,选择微物理方案比不选微物理方案对于台风路径有更好的模拟结果,其中,Ferrier、WSM6和Lin非常接近于实况;KF方案较好地模拟出副热带高压(简称副高)的西伸和东退的变化以及台风环流的风场分布和强度。 展开更多
关键词 积云对流参数化方案 微物理过程方案 台风路径 副高
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影响云和降水的动力、热力与微物理因素的研究概述 被引量:14
17
作者 廖菲 洪延超 郑国光 《气象》 CSCD 北大核心 2006年第11期3-11,共9页
由于云和降水的发生、发展是大气动力、热力过程与云中微物理过程相结合的产物,因而受到这些过程的共同制约和影响。为了更加详细地了解影响云和降水的动力、热力与微物理因素,分别从3个方面概要性地进行了阐述。(1)动力作用对云和降水... 由于云和降水的发生、发展是大气动力、热力过程与云中微物理过程相结合的产物,因而受到这些过程的共同制约和影响。为了更加详细地了解影响云和降水的动力、热力与微物理因素,分别从3个方面概要性地进行了阐述。(1)动力作用对云和降水发展的影响:主要讨论了风切变、天气系统抬升、地形动力作用和湍流的作用等因素的作用。(2)影响云和降水发展的热力因素:分别对热力扰动、潜热的作用、辐射作用等做了分析。(3)微物理过程对云和降水发展的影响:主要从微物理过程对动力热力过程的影响、带电过程对云降水粒子的影响、以及微物理过程对云降水影响的相对重要性等方面进行讨论。并在最后扼要地指出了在研究云和降水问题时,将动力、热力过程和微物理过程结合起来研究的必要性。 展开更多
关键词 云和降水 动力作用 热力作用 微物理过程
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济南冬季雾的微物理结构及其对能见度的影响 被引量:10
18
作者 王庆 樊明月 +1 位作者 李季 张洪生 《大气科学》 CSCD 北大核心 2021年第2期333-354,共22页
2016年12月19日至2017年1月9日,受静稳天气影响,济南接连出现了10次大雾等级以上天气过程,期间最低能见度不足50 m,持续的大雾天气严重影响了工农业生产和人民生活。本文利用10次冬季雾期间雾滴谱仪、自动站等观测资料,分析了济南不同... 2016年12月19日至2017年1月9日,受静稳天气影响,济南接连出现了10次大雾等级以上天气过程,期间最低能见度不足50 m,持续的大雾天气严重影响了工农业生产和人民生活。本文利用10次冬季雾期间雾滴谱仪、自动站等观测资料,分析了济南不同强度冬季雾的微物理结构特征,分析了其中的微物理过程及强度,探讨了微物理结构、微物理过程对能见度(V)的影响。结果表明:(1)济南冬季雾强度不同,其谱分布具有明显的差异,在雾变浓的过程中,谱型由"单峰"结构逐渐向"多峰"结构发展。(2)数浓度对能见度具有较好的指示意义,液态含水量、离散度等对能见度指示意义不稳定。(3)环境温度与核化、凝结和碰并增长(或蒸发)等微物理过程密切相关;核化、凝结增长是济南冬季雾发展过程中最主要的微物理过程,在整个雾过程中起主导作用。(4)碰并过程主要发生在发展和成熟阶段,在生成和减弱阶段很弱,以未碰并或偶发碰并为主。(5)自转化率计算结果表明,在V≥200 m的雾中,碰并过程很少发生;在100 m≤V<200 m的强浓雾中,以未碰并或间断碰并为主;碰并过程主要出现在V<100 m等级的强浓雾和特强浓雾中;与V<50 m的特强浓雾相比,50 m≤V<100 m的强浓雾中碰并过程发生的概率更大、强度更强。(6)在济南冬季特强浓雾中含有大量的小雾滴,但各微物理量的最大值、最大的起伏变化并未出现在特强浓雾中,而是出现在50 m≤V<100 m强浓雾中,这可能与强浓雾中较强的碰并过程有关,碰撞过程中产生的并合和破碎可能是微物理量起伏变化最大的主要原因。(7)利用雾滴谱资料计算的能见度与实测值在变化趋势上具有较好的一致性,但比实测值大1~2个数量级,这可能主要与雾中大量的气溶胶粒子有关,对于污染大气,基于雾滴谱仪观测资料来估算雾中的大气能见度是不够的,必须同时考虑气溶胶粒子对能见度的影响。 展开更多
关键词 济南 冬季雾 能见度 物理结构 微物理过程
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基于武汉MST雷达的降雨物理过程观测与研究
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作者 青海银 赵正予 +3 位作者 朱延祥 周晨 苏清伦 张援农 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期597-603,共7页
利用武汉MST(Mesosphere-Stratosphere-Troposphere)雷达对降雨事件的观测,建立了二阶高斯谱模型,基于最小二乘法拟合得到相应的大气湍流谱与降雨谱信息.从大气湍流谱和降雨谱中可以分别提取大气及降雨粒子的回波能量及径向运动状态,从... 利用武汉MST(Mesosphere-Stratosphere-Troposphere)雷达对降雨事件的观测,建立了二阶高斯谱模型,基于最小二乘法拟合得到相应的大气湍流谱与降雨谱信息.从大气湍流谱和降雨谱中可以分别提取大气及降雨粒子的回波能量及径向运动状态,从而反演大气背景三维风场和讨论降雨形成机制.同时,基于雨滴粒径伽马分布特征,根据降雨回波谱反演得到不同高度的雨滴粒径分布,从而研究对流层区域降雨的微物理过程. 展开更多
关键词 MST雷达 降雨 三维风场 粒径分布 微物理过程
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孤立单体中雹胚生长物理过程分析 被引量:2
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作者 赵梓利 周筠珺 +2 位作者 邹书平 杨哲 曾勇 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第28期12268-12277,共10页
为探究威宁地区孤立单体雹胚的演变特征,基于双线偏振雷达数据,通过模糊逻辑相态识别算法,研究了2018年3月30日雹暴过程霰粒子的演变特征。结果表明:在2018年3月30日雹暴发展阶段有一过冷水累积区存在,且该累积区范围在成熟阶段进一步扩... 为探究威宁地区孤立单体雹胚的演变特征,基于双线偏振雷达数据,通过模糊逻辑相态识别算法,研究了2018年3月30日雹暴过程霰粒子的演变特征。结果表明:在2018年3月30日雹暴发展阶段有一过冷水累积区存在,且该累积区范围在成熟阶段进一步扩大,维持至消散阶段;低密度霰分布于3~7 km,高密度霰分布于0~3 km,过冷水分布于1~4 km,冰雹分布于0~6 km,高密度霰和低密度霰对冰雹的生成都有贡献,但从整个降雹阶段分析,高密度霰为本次雹暴中冰雹的主要来源;冰雹区和过冷水累积区对应着反射率高值区,上升气流将高密度霰带往过冷水累积区形成冰雹是本次过程成雹的主要机制,通过对雹暴机制的分析,建立了相关概念模型。 展开更多
关键词 粒子识别 微物理过程 雹胚 霰粒子
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