利用耦合了碘化银催化过程的WRF(Weather Research and Forecast)模式,对2014年8月16日南京青奥会开幕式当天实施的人工催化作业开展数值模拟,评估催化效果并通过敏感性数值试验调查低空环境干层对催化效果的影响。结果表明,催化作业产...利用耦合了碘化银催化过程的WRF(Weather Research and Forecast)模式,对2014年8月16日南京青奥会开幕式当天实施的人工催化作业开展数值模拟,评估催化效果并通过敏感性数值试验调查低空环境干层对催化效果的影响。结果表明,催化作业产生了减雨效果,低空干区的存在是影响催化效果的关键。当低空存在深厚的相对湿度很小的干层时,催化导致减雨效果;当增加低层的相对湿度即弱化低空干层,催化减雨效果减弱甚至出现增雨效果。催化增强了雪的形成过程但减弱了雪的增长过程尤其是凝华增长,导致雪粒子浓度增加但粒径减小,融化产生更多的小雨滴增强了蒸发过程,最终导致地面降水减少。展开更多
目前人工增雨催化数值模拟研究较少考虑环境场误差对模拟效果的影响,结论往往具有很大的不确定性。有鉴于此,本文将初始场扰动集合预报技术与包含催化模块的柱状云模式进行单向耦合(One Way Coupling),利用中尺度模式所提供包含环境场...目前人工增雨催化数值模拟研究较少考虑环境场误差对模拟效果的影响,结论往往具有很大的不确定性。有鉴于此,本文将初始场扰动集合预报技术与包含催化模块的柱状云模式进行单向耦合(One Way Coupling),利用中尺度模式所提供包含环境场扰动误差的多组热力、微物理量廓线实时驱动柱状云模式,对2022年1月23日浙江省积层混合云降水过程进行多成员、单/多格点AgI催化数值试验,尝试从概率的角度探讨最佳播撒方案以及对应的增雨潜力。从单站(杭州站)的模拟效果来看,23日15:00(协调世界时)在3.6 km高度(−5.2℃)处使用AgI(碘化银催化剂量为1.2×10^(−7)~1.2×10^(−4)g kg^(−1))播撒时所有集合成员均能够取得正增雨效果,其中采用1.2×10^(−5)g kg^(−1)剂量时增雨率最大,所有成员的均值为4.67%,99%分位数为7.77%。在单点模拟中,初始场扰动对于过量播撒是否导致减雨的判断有很大影响,例如,播撒剂量增加至1.2×10^(−2)g kg^(−1)后,超过50%的集合成员表现为减雨效果,但仍然有部分成员表现为增雨。针对这次过程,多格点催化试验表明增雨效果发生概率最优的区域位于浙西北和浙北北部区域,尤其在嘉兴东北部和临安附近,从概率预报的角度来说也往往对应着相对较高的平均过冷水含量和较低的冰晶数浓度均值。展开更多
为研究云降水物理过程对四川盆地东北部暴雨的影响,利用FNL(final operational global analysis)全球分析资料和WRF(weather research and forecasting)模式4.3版对2022年10月4—5日发生的一次典型强降水过程进行云微物理方案敏感性试验...为研究云降水物理过程对四川盆地东北部暴雨的影响,利用FNL(final operational global analysis)全球分析资料和WRF(weather research and forecasting)模式4.3版对2022年10月4—5日发生的一次典型强降水过程进行云微物理方案敏感性试验,并与CMPAS(China Meteorological Administration multi-source merged precipitation analysis system)融合降水数据、GPM(global precipitation measurement)卫星探测产品进行对比分析。结果表明,6种微物理方案对川东北的降水范围模拟较好,雨带呈东北-西南走向,但强度偏弱,Lin和WSM6方案模拟出了强降水中心,空间分布与降水实况大致相同。Lin、WSM6和WDM6方案模拟的云场分布和强度最接近GPM卫星观测值,6种微物理方案对雨水含量的模拟最好,对云水和冰水含量的模拟呈现低估。云水、雨水和冰水在垂直方向上的匹配程度是此次模式预报差异产生的原因;另外,不同方案模拟的云微物理结构上的差异,以及各类水成物粒子的含量和分布是否有利于雪、霰粒子的生成及增长也是预报差异产生的重要原因;WSM6方案模拟的水成物在空间上更加匹配,模拟的降水极值更接近观测值,模拟效果相对较好。展开更多
在WRF中尺度模式中耦合了中国气象科学研究院发展的CAMS（Chinese Academy of Meteorological Sciences）云微物理方案，并在CAMS方案中增加了直接播撒冰晶（S1方案）和播撒碘化银催化剂（S2方案）两种云催化方案。利用此模式，对2014...在WRF中尺度模式中耦合了中国气象科学研究院发展的CAMS（Chinese Academy of Meteorological Sciences）云微物理方案，并在CAMS方案中增加了直接播撒冰晶（S1方案）和播撒碘化银催化剂（S2方案）两种云催化方案。利用此模式，对2014年我国华北干旱期间开展飞机增雨作业的两次降水过程（个例1：5月9～10日；个例2：5月10-11日）进行了云催化数值模拟研究，分析了催化对降水和云物理量场影响，对比了S1和S2方案催化效果的异同。结果表明，在云层适当部位播撤催化剂，两种催化方案均会达到增雨效果，催化会引起云中各水凝物的明显变化，并导致催化区域温度、垂直速度的变化。个例1中，s2方案的催化影响范围要大于s1方案，在播撒区下游地区，s2方案催化效果要强于s1方案；而个例2中两方案催化效果没有表现出显著差异。S1和S2方案的催化效果在不同个例中表现不同，其重要原因在于两种催化方案的催化机制差异以及云系动力条件、水汽条件的不同。通过采用适当的催化剂量，在其他催化设置条件相同的情况下，s1和s2方案可以取得相似的催化效果，但需注意由于二者催化机制的差异，在一些具体云系条件下，二者的催化效果会有一定差异。当实际人工增雨作业采用碘化银催化剂时，相应的催化模拟研究使用s2方案更为适合。展开更多
利用卫星、雷达、探空、飞机等观测资料和NCEP再分析资料,以及数值模拟结果,对2016年3月8—9日我国安庆地区的云系特征和飞机积冰气象条件进行了分析,并对比了几种积冰指数算法的计算结果。结果表明,此次飞机积冰发生在寒潮天气背景下,...利用卫星、雷达、探空、飞机等观测资料和NCEP再分析资料,以及数值模拟结果,对2016年3月8—9日我国安庆地区的云系特征和飞机积冰气象条件进行了分析,并对比了几种积冰指数算法的计算结果。结果表明,此次飞机积冰发生在寒潮天气背景下,强冷空气造成锋面逆温。实测飞机积冰现象出现在对流降雨结束后的层积云层顶部,积冰高度对应高空锋区逆温层底部,云顶高度约为3.4 km,云顶温度为-10℃,无降水和雷达回波,云中主要为过冷水,丰沛时段飞机观测过冷水平均值为0.36 g m^-3,基本无冰相粒子。当云顶高度再度抬升,冰相粒子增多时,过冷水含量减少,不利于积冰现象发生。多种积冰指数对比分析表明,CIP初始积冰潜势算法较好体现了此次层积云飞机积冰特征。CPEFS模式模拟出了与实测比较一致的云宏微观结构。展开更多
文摘利用耦合了碘化银催化过程的WRF(Weather Research and Forecast)模式,对2014年8月16日南京青奥会开幕式当天实施的人工催化作业开展数值模拟,评估催化效果并通过敏感性数值试验调查低空环境干层对催化效果的影响。结果表明,催化作业产生了减雨效果,低空干区的存在是影响催化效果的关键。当低空存在深厚的相对湿度很小的干层时,催化导致减雨效果;当增加低层的相对湿度即弱化低空干层,催化减雨效果减弱甚至出现增雨效果。催化增强了雪的形成过程但减弱了雪的增长过程尤其是凝华增长,导致雪粒子浓度增加但粒径减小,融化产生更多的小雨滴增强了蒸发过程,最终导致地面降水减少。
文摘在WRF中尺度模式中耦合了中国气象科学研究院发展的CAMS（Chinese Academy of Meteorological Sciences）云微物理方案，并在CAMS方案中增加了直接播撒冰晶（S1方案）和播撒碘化银催化剂（S2方案）两种云催化方案。利用此模式，对2014年我国华北干旱期间开展飞机增雨作业的两次降水过程（个例1：5月9～10日；个例2：5月10-11日）进行了云催化数值模拟研究，分析了催化对降水和云物理量场影响，对比了S1和S2方案催化效果的异同。结果表明，在云层适当部位播撤催化剂，两种催化方案均会达到增雨效果，催化会引起云中各水凝物的明显变化，并导致催化区域温度、垂直速度的变化。个例1中，s2方案的催化影响范围要大于s1方案，在播撒区下游地区，s2方案催化效果要强于s1方案；而个例2中两方案催化效果没有表现出显著差异。S1和S2方案的催化效果在不同个例中表现不同，其重要原因在于两种催化方案的催化机制差异以及云系动力条件、水汽条件的不同。通过采用适当的催化剂量，在其他催化设置条件相同的情况下，s1和s2方案可以取得相似的催化效果，但需注意由于二者催化机制的差异，在一些具体云系条件下，二者的催化效果会有一定差异。当实际人工增雨作业采用碘化银催化剂时，相应的催化模拟研究使用s2方案更为适合。
文摘利用卫星、雷达、探空、飞机等观测资料和NCEP再分析资料,以及数值模拟结果,对2016年3月8—9日我国安庆地区的云系特征和飞机积冰气象条件进行了分析,并对比了几种积冰指数算法的计算结果。结果表明,此次飞机积冰发生在寒潮天气背景下,强冷空气造成锋面逆温。实测飞机积冰现象出现在对流降雨结束后的层积云层顶部,积冰高度对应高空锋区逆温层底部,云顶高度约为3.4 km,云顶温度为-10℃,无降水和雷达回波,云中主要为过冷水,丰沛时段飞机观测过冷水平均值为0.36 g m^-3,基本无冰相粒子。当云顶高度再度抬升,冰相粒子增多时,过冷水含量减少,不利于积冰现象发生。多种积冰指数对比分析表明,CIP初始积冰潜势算法较好体现了此次层积云飞机积冰特征。CPEFS模式模拟出了与实测比较一致的云宏微观结构。
