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基于高分辨率中尺度气象模式的实际雷暴过程的数值模拟试验 被引量:19
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作者 黄丽萍 管兆勇 +1 位作者 陈德辉 马明 《大气科学》 CSCD 北大核心 2008年第6期1341-1351,共11页
雷暴数值预报的实际应用离我们还有多远?本文对此进行了尝试,即利用一个复杂的高分辨率中尺度气象模式驱动一个三维雷电模式,在只采用常规气象观测资料的条件下,对北京的一次实际雷暴过程进行模拟试验,分析了雷暴云的宏观动力、微物理... 雷暴数值预报的实际应用离我们还有多远?本文对此进行了尝试,即利用一个复杂的高分辨率中尺度气象模式驱动一个三维雷电模式,在只采用常规气象观测资料的条件下,对北京的一次实际雷暴过程进行模拟试验,分析了雷暴云的宏观动力、微物理过程及电结构的时空变化特征以及其可能的相互作用机制。结果表明:利用高分辨中尺度模式预报出的三维气象场作为雷电模式的初始场,完全可以不需添加虚假的扰动来触发雷暴云的发展,高分辨中尺度模式的预报场本身所包含的水平非均匀、垂直强非静力性及较强的对流不稳定信息足够促发雷暴云的剧烈发展;用较为真实的三维气象场作为初始场模拟产生的电场分布特征与云微物理分布特征及环境气象要素的分布结构非常协调,得到的雷暴云的电荷结构特征以及电结构随时间的演变特征更为复杂,更真实的体现了实际雷暴云本身发展的复杂性,同时,模式能够模拟出合理的云闪及正负云地闪,且模拟的闪电频数随时间发展演变趋势基本与观测实况基本吻合,从而表现了对雷电天气潜在的预报能力。本次模拟的北京雷暴云在发展过程中,水物质霰的最大质量比、最大正电场强度及闪电频数随模拟时间的演变发展趋势非常相似。 展开更多
关键词 高分辨中尺度模式 雷暴模式 非均匀初始场 电结构
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沙尘辐射效应对天气和沙尘输送影响的数值模拟 被引量:12
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作者 陈勇 陈德辉 +1 位作者 王宏 安俊岭 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第1期38-50,共13页
现有的沙尘气溶胶数值预报模式大多是单向模式,即只考虑气象场对沙尘气溶胶的输送作用,而忽略沙尘气溶胶的辐射效应对气象场的反馈作用。本文利用一个考虑了沙尘气溶胶短波辐射效应的天气-沙尘双向模式,对南疆盆地一次冷空气东侵而引起... 现有的沙尘气溶胶数值预报模式大多是单向模式,即只考虑气象场对沙尘气溶胶的输送作用,而忽略沙尘气溶胶的辐射效应对气象场的反馈作用。本文利用一个考虑了沙尘气溶胶短波辐射效应的天气-沙尘双向模式,对南疆盆地一次冷空气东侵而引起的沙尘天气进行数值模拟。通过比较考虑与不考虑辐射效应的两组试验,分析了在沙尘暴-强浮尘过程中沙尘辐射效应对气象要素和沙尘输送的影响,结果表明:沙尘辐射效应的考虑明显改进后期强浮尘天气过程中海平面气压变化、地面气温日变化和气温垂直变化的预报;前期沙尘暴过程沙尘辐射效应引起中低层主导风增大,但同时使起沙量降低及沉降量减少;沙尘辐射效应与地形的共同作用使沙尘的沉降量比起沙量减少的更显著,从而使盆地内浮尘天气维持。 展开更多
关键词 沙尘气溶胶 短波辐射效应 天气系统 沙尘输送 数值模拟 南疆盆地
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中国沙漠沙尘气溶胶对沙漠源区及北太平洋地区大气辐射加热的影响 被引量:39
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作者 王宏 石广玉 +4 位作者 王标 李伟 李书严 GONG Sun-Ling 赵天良 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第3期515-526,共12页
针对2001年春季中国沙漠和北太平洋上空沙尘气溶胶的空间分布情况,利用辐射传输模式,分别计算了沙尘气溶胶对沙漠和海洋大气的辐射加热(冷却)率,并讨论了低云、中云、高云对辐射加热率的影响。结果表明:春季,位于中国沙漠和太平洋上空... 针对2001年春季中国沙漠和北太平洋上空沙尘气溶胶的空间分布情况,利用辐射传输模式,分别计算了沙尘气溶胶对沙漠和海洋大气的辐射加热(冷却)率,并讨论了低云、中云、高云对辐射加热率的影响。结果表明:春季,位于中国沙漠和太平洋上空的沙尘层对大气具有明显的加热作用。当沙漠上空光学厚度为1.0,海洋上空光学厚度为0.3时,取春季平均太阳高度角,沙尘层对应的净辐射加热率分别为2.8 K/d和0.4 K/d。由于WMO推荐的沙尘模型比东亚沙尘模型对太阳辐射吸收强,采用该模型计算得到的中国沙漠和海洋上空的加热率比采用东亚沙尘模型分别高1.5 K/d和0.2 K/d。沙尘对大气的加热率很大程度上依赖于沙尘的大气载荷。这种依赖性首先受太阳高度角的影响,其次也受地表反照率的影响。云对沙尘层辐射加热(冷却)率的影响与云的高度和厚度有关。低云能够加热沙漠和海洋上空的沙尘大气,冷却地面和洋面。中、高云冷却沙漠上空的沙尘层。在海洋上空,中云对云层以上的沙尘层有加热作用,对云层以下的沙尘层有冷却作用。高云对海洋上空沙尘层的辐射加热(冷却)率的影响比较小,加热还是冷却,取决于云的厚度,当云层较薄时,加热沙尘层,而当云层较厚的时候,有可能冷却沙尘层。 展开更多
关键词 辐射传输模式 辐射加热率 光学厚度 沙尘模型
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