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题名减弱对流云降水的AgI催化原理的数值模拟研究
被引量：16
- 1
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作者
楼小凤
孙晶
史月琴
张邢
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机构
中国气象科学研究院
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出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期782-793,共12页
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基金
中国气象科学研究院基本科研业务研究专项(2011Z005
2013Z009)
+2 种基金
国家重点基础研究发展计划项目(2011CB403404)
国家自然科学基金项目(41075100
41275148)
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文摘
在对流云模式中增加了AgI两个预报量,耦合了考虑受水汽过饱度和温度影响的4种核化机制的AgI催化模块,使其具备了对AgI类催化剂的模拟能力,能够研究AgI类催化剂对对流云系统的影响。利用该模式对一次华南对流云降水过程进行了AgI催化数值模拟试验,对人工减缓对流云降水的可能性及原理进行了研究。模拟结果表明,在适当的时机对适当的部位进行大剂量的催化,可以减少总降水量,也可以减少最大降水中心的雨强。当催化浓度达到2×10~8 kg^(-1)时,可以减少32%的降水量,具备有效减缓对流云降水的可能性。大剂量催化后,大量的AgI粒子在冷区核化后,消耗了大量的过冷水。催化后霰粒子的落速和雨水的落速减小。催化阶段由于霰融化成雨水减少而使降水减弱。催化结束后在霰融化成雨水增多的情况下,雨水的蒸发大幅增加,从而导致了降水量的持续减少。AgI在模拟的强对流云中主要以受过饱和度影响的凝结冻结和催化剂长时间作用的浸没冻结这两种方式成核。研究所用催化方法在外场作业中具有技术可行性。
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关键词
对流云降水
AgI催化
人工减雨
数值模拟
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Keywords
Convective cloud rainfall, AgI scheme, Seeding to decrease rainfall, Numerical simulation
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分类号
P401
[天文地球—大气物理学与大气环境]
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题名一次降雹过程的AgI系列催化模拟研究
被引量：12
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作者
楼小凤
师宇
卢广献
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机构
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室
中国气象科学研究院中国气象局云雾物理实验室
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出处
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2016年第2期129-139,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(41275148)
公益性行业(气象)科研专项(GYHY201406001)
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文摘
云数值模拟是研究降雹过程和人工防雹试验的重要手段。利用三维冰雹云AgI催化模式,对北京1996年6月10日的一次降雹过程进行AgI不同催化高度、催化剂量和催化时间的系列催化模拟试验,并优选催化方案,为外场防雹设计和作业提供依据。在催化系列模拟中发现,不同催化高度的催化剂均在上升到-5℃高度后开始核化。在2.1~4.9 km高度范围内催化,AgI成核率比较高,防雹效果较好。核化的人工冰晶有效弥补了该高度上自然冰晶的不足。小剂量催化,可在减雹的同时增加部分降雨量,而大剂量催化,在减雹的同时会减少降雨。在催化时间、剂量和高度的系列催化试验中得出,采用在模拟的第15分钟在5 km高度附近播撒AgI,连续4次以5×10~6 kg^(-1)的催化剂量进行催化,催化效果较好,可减少降雹量约60%,同时可避免降雨量的大幅减少。
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关键词
冰雹模拟
AgI催化
系列催化试验
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Keywords
hail process simulation
AgI seeding
series seeding experiments
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分类号
P482
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名霰粒子参数对强对流云降水和催化影响的数值模拟研究
被引量：3
- 3
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作者
楼小凤
孙晶
史月琴
师宇
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机构
中国气象科学研究院/中国气象局云雾物理实验室
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出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2015年第3期474-488,共15页
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基金
公益性行业(气象)科研专项GYHY201406001
中国气象科学研究院基本科研业务研究专项2011Z005
+2 种基金
2013Z009
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目2011CB403404
国家自然科学基金项目41275148
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文摘
本文利用三维对流云Ag I催化模式,开展了霰粒子密度和落速参数的敏感性模拟试验,以研究高凇附度时霰粒子参数的选取对催化模拟结果的影响。敏感性试验中对七个霰微物理过程进行了调整。分析发现改变霰落速参数和霰密度,可以引起3小时模拟的总降水量增加4.9%。催化后改变了敏感性试验中霰落速和上升气流的配置,并影响到霰碰并云水和冰晶的过程,及霰融化成雨水的过程。在高凇附度云中如果只增加霰密度而没有增加相应的落速系数,将使云中霰含量大幅增加。霰参数也影响了自然云和催化云的降水效率。过量催化使得催化云的降水效率低于自然云。增加霰密度的同时也增加霰落速系数,将使其降水效率高于对照试验,从而影响催化效果。在高凇附度云中采用大密度和较大下落系数,并且利用比数浓度平均落速计算霰粒子比数浓度的下落过程,会使催化效率从25%减少到15%,极大地改变催化效果。所以在高凇附度的暴雨个例中,应当采用高霰密度和相应的高霰落速,否则减雨的催化效果将会被大幅夸大。
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关键词
霰参数
敏感性试验
催化数值模拟
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Keywords
Graupel parameters, Sensitivity experiments, Seeding simulation
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分类号
P401
[天文地球—大气物理学与大气环境]
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