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1.
2004年7月4-6日,在我国东北地区有一次大范围的降雨过程。作者分析了此次层状云降雨的观测资料,包括机载PMS资料、雷达资料以及地面雨强计资料等,并用包含详细微物理过程的一维层状云模式进行了数值模拟,用顾震潮的三层概念模型(把层状云垂直结构分为三层:第一层为冰晶层,第二层为过冷水层,第三层为暖水层)分析了云的结构及降水形成过程。结果表明,这个模型基本反映了降水性层状云的结构和降水产生的物理过程。在第一层中,冰晶的凝华增长很重要,也存在冰晶的碰并过程。在第二层中,冰晶和雪的增长主要是通过凝华过程,Bergeron过程作用很大,但不同时刻Bergeron过程的作用程度不同。第三层中主要有云滴、雨滴和从第二层降落下来以后融化的雪和霰。云的第一层对第二层有播种作用,冰晶层对降水的贡献为7%,过冷水层对降水的贡献为54%,暖水层对降水的贡献为39%,降水的产生中冷云过程作用稍大,但暖云过程也起重要作用。  相似文献
2.
近年来云降水物理和人工影响天气研究进展   总被引:10,自引:3,他引:7       下载免费PDF全文
雷恒池  洪延超  赵震 《大气科学》2008,32(4):967-974
回顾和总结了中国科学院大气物理研究所近5年(2003~2007年)的云降水物理和人工影响天气研究,内容涉及云和降水物理研究、云和降水数值模拟研究、人工影响天气研究和云化学研究等诸多领域。随着国家和社会对人工影响天气需求的日益增加,云降水物理仍是重要的研究方向,会随着观测和理论研究的发展而取得突破性进展。  相似文献
3.
一次层状云降水过程微物理机制的数值模拟研究   总被引:7,自引:4,他引:3       下载免费PDF全文
层状云由于在水平上较为均匀,可以用一维模式来模拟其云微物理过程。因此,本文使用一个包含详细微物理过程的一维层状云分档模式结合地面Doppler雷达、PMS观测资料,对2007年7月1日吉林省一次锋面抬升引起的层状云降水系统进行了模拟研究。计算结果详细地刻画了水滴、霰、雪花和冰晶粒子谱分布、含水量在垂直高度上的分布与变化,并定量分析了该例中冰晶层、混合层和暖层中凝华、凝结、碰并等微物理过程对粒子谱型的影响,以及冰晶层、混合层和暖层对地面降水的贡献率。结果表明,在该例中,冰晶层对混合层的播撒以直径D<300μm的小冰晶粒子为主。从混合层播撒D>100μm的水滴粒子以及未完全融化的冰晶粒子对暖层中小云滴粒子的碰并收集作用较强,同时,一部分降水粒子在暖层内可通过随机碰并机制产生。三层云对降水的贡献分别为3.5%、38.5%和58%。三层云中若缺少混合层,地面降水仅为0.475mm/h,谱宽920μm,且雨滴粒子数浓度较高;若无暖层,降水时间滞后,雨强增加缓慢,地面降水达0.807mm/h,雨滴粒子谱宽达1500μm;无冰晶层时,降水强度与三层俱全时的模拟结果基本一致,降水及雨滴谱的改变非常微弱。  相似文献
4.
基于地面雨滴谱资料分析层状云和对流云降水的特征   总被引:6,自引:6,他引:20  
刘红燕  雷恒池 《大气科学》2006,30(4):693-702
根据由声雨滴谱仪器测量得到的雨滴谱资料,结合降水云的结构来将降水云系划分成为对流云降水云系和层状云降水云系。分析这两种降水云系中的稳定雨滴谱特征,包括雨滴谱的各种特征直径(平均直径Dm、众数直径Dd、平均体积直径Dv、优势直径Dp、中数直径Dnd和中数体积直径Dn)、峰值结构和Z-R关系等。通过对这些量的分析,进一步分析划分降水云系的判据。  相似文献
5.
在北京2004年的45次降水过程中,基于DISDROMETER仪器测量的雨滴谱资料计算每次降水的强度R和雷达反射率因子Z.结果表明,不同降水过程中,雷达反射率因子Z与降水强度R的幂指数关系中的指数b和系数a是不同的,这与不同降水过程的雨滴谱分布不同密切相关.综合分析这45次降水过程中的指数b和系数a,得到指数b和系数a呈正相关.接着,分别就指数b和系数a与平均降水强度、平均雷达反射率因子、平均特征直径和雨滴平均数密度之间关系做了详细的讨论.另外,基于这一年的降水雨滴谱资料,讨论了Z-R幂指数关系中指数b和系数a的月变化特征.分析结果表明,从4月到12月系数a和指数b呈现逐月递减的年变化特征.最后,文章就12个个例的特征直径Dm的特征进行了分析.结果显示,当特征直径Dm随时间保持不变时,降水强度R和雷达反射率因子Z之间存在线性相关的关系,即当特征直径Dm为常数时,Z-R关系的指数b为1.  相似文献
6.
一次梅雨锋上MCS云微物理过程及降水形成机制   总被引:5,自引:5,他引:1  
选取2004年6月23日一次梅雨锋MCS暴雨过程,在天气分析的基础上,利用非静力中尺度模式MM5(V3.6)进行了数值模拟.对于可分辨尺度的降水,采用Reisner霰显式方案,对云内微物理过程特别是对各种水成物的源项进行了详细分析.结果表明:冷云过程是此次降水的主要云物理过程.云中以霰和雪为主要的降水元,尤其霰的作用最大.在强降水时段,雨水的主要源项都与霰有关,霰的生长过程中冰相粒子与过冷水的碰并以及霰的凝华过程最为重要.零度层上方存在着丰富的过冷水,最大的云水含量中心也在过冷层中.在过冷层中冰相粒子主要通过凝华过程和碰并过程增长,MCS发展强盛期冰晶与过冷水的碰并增长要大于液水的蒸凝过程的增长.最后给出了本次梅雨锋上MCS降水云系的三层云结构及微物理过程模型.  相似文献
7.
一次区域暖雾的特征分析及数值模拟   总被引:5,自引:2,他引:3       下载免费PDF全文
2004年12月17~19日在我国中东部的大部分地区出现了大雾天气,对这次大雾天气过程进行了综合探测,探测仪器包括粒子测量系统、能见度仪、雾滴谱取样仪以及常规气象观测等。作者分析了部分观测结果并结合区域尺度数值模式,揭示了区域雾的一些基本特征,研究了雾形成和发展机制。结果表明,这是一次典型的辐射雾过程,雾的覆盖范围大,水平分布很不均匀。雾先从地面生成,然后不断向高处扩展,没有出现雾的爆发性增长现象。近地面逆温层的存在、充沛的水汽供应和微风条件有利于雾的形成和维持,太阳短波辐射增温和地面长波辐射降温是雾形成和消散的主要因素。  相似文献
8.
液态CO2人工引晶后云微物理和降水变化的观测分析   总被引:5,自引:2,他引:3       下载免费PDF全文
根据飞机探测仪器观测到的云中粒子微观结构,结合卫星、雷达和常规天气资料,分析了人工增雨作业前后云的宏、微观物理结构和降水变化。结果表明,作业后影响区云中的冰晶浓度、雨滴直径比对比区有明显增加,云中过冷水减少;对比区降水回波强度和强回波区面积变化不大,而影响区最大回波强度增大,强回波区的面积扩大,降水增加。这与影响区云中降水粒子增多、直径增大是一致的,这些结果说明了液态CO2催化层状云的物理响应。  相似文献
9.
胡鹏  赵震  雷恒池  李铁林 《高原气象》2009,28(2):374-384
利用PSU/NCAR的MM5中的双参数显式云物理方案,模拟了2007年河南省春季一次层状云降水过程,模拟结果显示,降雨主要落区和强度与观测一致.24 h降雨预报的TS评分较高.模式输出的雷达反射率与郑州站雷达RHI回波相比较,模拟的回波结构基本符合层状云回波特征,存在零度层亮带.在成功降水模拟的基础上,分析了云系不同部位结构特征和粒子质量通量分布,发现雨水的形成在不同部位依靠不同的过程.郑州站云的垂直结构和降水微物理过程研究表明,降水机制符合"播种一供给"机制,降水形成主要依靠雪的融化和暖云微物理过程,暖云对整层降水起主要作用,暖云微物理过程是形成降水的更有效方式.  相似文献
10.
从自然控制论看黄河上游人工增雨   总被引:4,自引:4,他引:0  
用自然控制论原理和方法,从理论上探讨了用人工增雨来解决黄河断流所遇到的一些问题及解决方案.结果表明,只有在黄河上游地区增加降水才可以缓解黄河断流问题,河曲地区是最佳人工增雨区.针对河曲有限区域人工调控天气问题,首次提出了解决人工增雨的正问题与反问题的概念.在此基础上,给出了河曲地区人工增雨的概念模型.  相似文献
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