国家自然科学基金(40905059)
- 作品数：3 被引量：46H指数：3
- 相关作者：陶玥李宏宇刘卫国晋立军史月琴更多>>
- 相关机构：中国气象科学研究院北京市人工影响天气办公室南京信息工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国气象科学研究院基本科研业务费专项资金公益性行业(气象)科研专项更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 南方不同类型冰冻天气的大气层结和云物理特征研究被引量：22
- 2013年
- 利用观测资料和CAMS中尺度云分辨模式,对南方3次不同类型冻雨天气过程进行模拟,重点研究了冰冻天气中冻雨区云系宏、微观结构及大气层结特征,初步分析了冻雨形成的云物理机制。结果表明:(1)逆温层的存在是冻雨发生的必要条件,低层湿度较大的逆温常与冻雨天气有关。3次冻雨过程的冻雨区都存在逆温层,其中第一、二次过程属于锋面逆温,而第三次过程属于平流逆温。可见,逆温层结有利于冻雨的发生,但逆温层的存在仅是形成冻雨的条件之一。冻雨的发生还与水汽(湿度)、风向风速、地面特征有关。低层有水汽输入到冻雨区、地面温度等于或低于0℃,有利于冻雨形成和过冷雨水的冻结。(2)冻雨的形成需要满足3个主要条件:在对流层中高层存在冻结层,冻结层下要有暖层和逆温层,近地层有一个温度<0℃的冷却层,并且低层的冷却层相对湿度较高。中高层冻结层主要产生冰相降水粒子,中层的暖层可以确保上层降落下来的固态降水粒子(雪或霰)融化成雨滴或在融化层中直接产生液态降水。这样,雨滴下降到低空冷却层后会逐渐变成过冷雨滴,当过冷却雨滴接触到<0℃的地面或者其他物体表面时,迅速冻结形成冻雨。(3)不同冻雨区上空存在2种不同类型的云,对应云中有2种明显不同的温度层结:混合相云中的"冷-暖-冷"层结和水云中的"暖-冷"层结。具有2种不同层结特征的不同冻雨区云系,对应2种不同的微物理结构,具有2种不同的冻雨形成的云物理机制。(4)同一类型天气系统中的冻雨区,可以存在不同的温度层结、云的微物理结构和冻雨形成的机制;不同类型天气系统也可以存在特征相同的冻雨区,即冻雨形成的温度层结、云的微物理结构和冻雨形成的物理机制都相同。
- 陶玥李宏宇刘卫国
- 关键词：冻雨云物理特征大气层结
- 一次华北暴雨的云物理特征及霰雹分类对云和降水影响的数值研究被引量：8
- 2013年
- 利用中尺度模式ARPS模拟了2005年7月22日一次典型华北暴雨过程的云物理特征,对比分析了高密度大冰雹下落末速度增大时对云和降水的发展演变、云系宏微观结构、垂直风场以及云系的宏观热力场的影响。结果表明,产生这次暴雨的中尺度对流系统经历了对流云团发展、加强及合并过程,其高层为冰晶、雪,中层为霰/雹、过冷云水,低层主要是雨水;霰/雹形成和融化的冷云过程对雨水的形成起重要作用。高密度大冰雹下落末速度增大时:(1)对暴雨区降水量、云的分布、厚度和含水量有较明显的影响;(2)可以引起云中高含水量区合并,累积含水量减小,含水量中心位置发生变化;(3)云系有提前进入消散阶段的趋势;(4)对云中霰/雹和雨滴的垂直分布范围及其含水量极大值影响显著,霰/雹含水量区向下延伸约1km,雨滴含水量最大值高度也随之降低。同时霰/雹含水量减小,而雨滴含水量增加;(5)上升气流的发展受到抑制,云顶高度降低,云中含水量减小,伴随微物理过程的相变潜热也随之减小。
- 陶玥李宏宇洪延超
- 关键词：云物理特征华北暴雨
- 山西春季层状云系数值模拟及与飞机探测对比被引量：17
- 2014年
- 采用中国气象科学研究院(CAMS)中尺度云参数化模式对2010年4月20日山西省一次春季层状降水云系的宏微观结构,特别是垂直方向上的微物理结构进行了数值模拟和分析。利用携带云粒子探测设备的飞机对该次层状云系进行了两次云物理探测飞行,并将飞机探测所获取的数据和图像资料与数值模拟结果进行了对比研究。模拟结果显示:该次降水过程以层状冷云降水为主,云中过冷水含量丰富,云系存在明显的3层结构,地面降水主要来自于云中高层冰晶、雪、霰等冰相粒子的融化和低层云水的转化。数值模拟与飞机探测对比分析显示,高空温度、湿度和高度的配置两者基本一致,数值模拟不同高度的云粒子相态、垂直方向云水比含水量与飞机探测获取的云粒子图像和云液态水含量的垂直结构基本吻合,但数值模拟的云中各种水成物粒子出现的高度较飞机探测偏高。
- 李军霞李培仁陶玥史月琴晋立军
- 关键词：数值模拟
