北京层状云人工增雨数值模拟试验和机理研究
层状云中冰晶繁生过程对降水影响的数值模拟
虑 了每一 档 粒子 的微物 理过 程使 得计 算量 成倍 增加 。国 内许 多学 者 根据 自己的研 究 目的 ， 立 了 不 同的 云 建 模 式 ， 云 和降水 的形 成过程 及其 人工 催化 效果 进 行 了深 入研 究 ， 出一 些 重 要 的 降水 物 理 过程 ， 对 指 如粒 子 类
第 一 作 者简 介 ： 晓 莉 （９ ９）女 （ ） 宁 夏银 川 ， 为 南京 信 息 工程 大 学博 士研 究 生 ， 刘 １７一 ， 汉 ， 现 主要 从 事 云物 理 与 人 工影 响 天 气 研究
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第 ２ 卷 ７
第 ２ 期
气 象
科 学
Ｖ ０ ． ２７。 Ｎ Ｏ ２ １ ．
２０ ０ ７年 ４月
ＳＣＩ ＥＮＴ Ｉ Ｍ ＥＴＥＯ ＲＯＬＯＯＩ Ａ ＣＡ ＮＩ ＳＩ ＣＡ
Ａ ｐ ．。 ２ ０ ｒ ０７
层 状 云 中 冰 晶繁 生 过 程 对 降水 影 响 的 数 值 模 拟
的云 水 含 量 较 繁 生 前 相 同 时 刻减 少 约 ０ ０ ～０ ２ｇ・ ． ５ ． ｍ一 ；９ ｉ， 。 ～ ４８ ０ｍ 高 度 层 内 的水 １ ０ｒ ｎ ２ ０ ０ ａ ４
汽含 量 急剧 减 少 ０ １ １ ０ｇ・ｍ一 ； ９ ～ ２ ０ ｒｉ ， ４ ０ ５０ ０ｍ 高 度 层 的 冰 水 含 量 较 考 虑 繁 生 ． ～ ． １０ ３ ｎ ２ ０ ～ ０ ａ 过 程 之 前 增 加 ０ １ Ｏ ６ｇ・ｍ ，４ ～２ ０ ｒｉ ， ４ ０ ４０ ０ｍ 高 度 层 内 的 冰 水 含 量 较 繁 生 前 相 ． ｔ ． 一 ２ ０ ５ ｎ ２ ０ ～ ０ ａ Ｉ 刻减 少 了 ０ １ ０ ３ ｇ・ 司时 ． ～ ． ｍ一 。加 入 繁 生 过 程 之 后 ， 强 极 大 值 增 加 １ ８ ｍｍ ・ｈ （ ． ） 雨 ． ６６ 。 由此 得 出结 论 ： （ ） 生 过 程 发 生 后 ， 中 瞬 时 冰 晶 浓 度 增 加 ， 生 层 下 方 的 云 水 含 量 减 少 ， 水 含 量 先 增 加 １繁 云 繁 冰
关于人工增雨作业的应用分析研究
关于人工增雨作业的应用分析研究本文要主围绕现代人工增雨作业的问题和现状进行分析，以达到利用现代技术为人类造福的目的。
标签：人工影响天气增雨作业人工增雨作业一定要选择有利的天气形势、降水机率较大的天气系统。
根据经验所得适宜人工增雨作业的天气系统主要有冷锋天气、东北冷涡、切变线。
我们知道，当大地干旱时，天上常常有云，有云却不一定下雨。
但下雨必定有云，云滴虽小，总水量却十分可观。
通过实践表明，最适合人工增雨作业的云是积雨云、高层云。
作业时机的选择经验表明必须在云中适当部位进行作业，效果才会明显。
因此，把握好作业时机十分关键。
1人工增雨的必要性1.1近年来，随着经济的发展和工业化程度的加深，人类对大气的破坏程度也急剧加深。
旱涝现象频出，因此人类对天气的影响就显得尤为重要了。
因此解决我国缺水的问题迫在眉睫。
由于科技的进步和技术的发展，人工增雨技术应运而生。
这种新型技术的出现给人类带来了福音，虽然缺水状况依旧，但情况已经大为改善了。
1.2我国最早的人工增雨是始于20世纪50年代，无论从规模还是数量上来说，我国都是人工影响天气变化的大国。
自从人工增雨技术的引入，我国的旱涝灾害明显减少，农业产量上升。
近年来，由于人工增雨技术的不断成熟，人工增雨技术的应用已经不仅仅局限于农业了，对于森林火灾的救护，生态建设，增加水资源等方面都做出了突出的贡献。
2人工增雨作业必须重视的问题2.1作业云的选择。
云层的选择是人工增雨作业成败的关键。
适合作业、水汽深厚的云团或云层，主要有以下2类：第1类是浓积云，如云底较低、云体膨大、呈花椰菜形的浓积云。
云底有雨幡的浓积云，云体颜色呈深蓝黑色的浓积云。
第2类是积雨云，这种雨云云体大且黑。
对流旺盛，顶部毡状不高。
常带有雷电的积雨云是作业最佳云团。
对此类本身就能下雨的云团，施加人工影响，就会得到理想的大雨以上的效果。
2.2作业地点的选择。
作业地点的选择是人工增雨作业的关键所在，因为作业地点的选择直接关系到受益点。
人工影响天气存在的问题及建议
人工影响天气存在的问题及建议作者：袁文良樊艳萍张清海来源：《现代农业科技》2011年第09期摘要介绍了人工影响天气发展概况，分析了其存在的问题，并提出关于加强人工影响天气工作的建议，以供参考。
关键词人工影响天气；发展概况；存在问题；建议中图分类号P481文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）09-0331-01郏县是平顶山市烟叶生产大县，地处暖温带。
每年6—8月是烟叶旺长期及采收期，受当地独特地理环境及气候条件的影响，该县经常遭受冰雹灾害侵袭，且受灾地点多集中在茨芭乡、白庙乡、城关镇、堂街镇等烟叶主产区域。
每次雹灾后，灾区的烟叶基本绝收。
为消除冰雹天气对烟叶生产造成的不利影响，人工影响天气是减轻或避免气象灾害的一种科技措施，开展了人工增雨雪、防雹、消雨、消雾、防霜等人工影响天气作业，取得了显著的社会和经济效益。
1人工影响天气的发展概况1958年我国进行第1次人工增雨作业，20世纪70年代，我国利用自行设计建造的云雾物理实验室并结合外场试验，开展了北方层状冷云和南方对流云人工增雨试验研究，并对北方层状云系的微物理结构和利用干冰催化增雨试验进行了比较系统的研究。
对云水含量、云滴尺度谱、云水含量等参数进行探讨，建立了一些降水物理模型，初步建立了有关人工增雨科学的基础。
80年代，我国首次从美国引进了机载云降水粒子测量系统（PMS），并改装了云物理考察专用飞机（伊尔-14），开展了我国北方地区层状云人工降水试验研究，通过对上述综合观测资料并结合层状云数值模式分析研究，建立了我国不同地区、不同季节适宜进行人工增雨作业云系的云物理概念模型，使我国在人工增雨的科学概念与作业技术上的认识获得了了突破性的进展[1]。
50多年来，我国人工影响天气事业经过逐步发展，取得了长足的进步，目前我国人工影响天气的作业规模已居世界首位，在技术水平的多个方面具有世界领先水平。
随着科学技术不断发展，人工影响天气在我国应急工作中的应用领域不断拓宽，从原来主要以抗旱、防雹为目的，逐步拓展到森林防火、水库增蓄水、生态环境建设和保护、重大社会活动保障等多个应急应用处置领域。
2004年7月10日北京局地暴雨数值模拟分析
2004年7月10日北京局地暴雨数值模拟分析毛冬艳 乔 林 陈 涛 徐 辉 杨克明(国家气象中心,北京100081)提 要:利用中尺度数值模拟结果,对2004年7月10日北京局地暴雨的中尺度系统的结构特征及其发生发展的原因进行了初步分析,结果表明:MCS 在对流层中低层表现为中尺度辐合线和低压,在其发展强盛阶段,具有低层辐合、高层辐散的高、低空最佳配置以及暴雨区上空垂直上升运动强烈发展的结构特征;暴雨发生前,地表感热、潜热通量等边界层非绝热过程造成气温升高、气压下降、湿度增大,影响对流层中低层风场的分布,对暴雨的发生发展起了重要的作用。
关键词:局地暴雨 中尺度数值模拟 MCS 敏感性试验Numerical Simulation and Analysis of a Local Storm inBeijing on 10J uly 2004Mao Dongyan Qiao Lin Chen Tao Xu Hui Yang K eming(National Meteorological Centre ,Beijing 100081)Abstract :The mesoscale structure and development reasons for a local storm in Beijing on 10J uly 2004are investigated by using the mesoscale numerical simulation.The results indicate that the MCS are the mesoscale convergence line and low pressure system in the mid 2and low 2level ,with the convergence in the low level ,divergence in the high level and strong ascending motion during the strong development stage.Before the heavy rain ,the surface sensible and latent heat fluxes resulted in the temperature increase ,pressure decrease and the water vapor accumulation ,which influenced the wind distribution and played an important role on the formation and development of the local storm.K ey Words :local heavy rainfall mesoscale numerical simulation MCS sensitivity test 资助项目:中国气象局气象新技术推广项目(NMC 2P20042005)收稿日期:2007年2月6日; 修定稿日期:2007年12月1日第34卷,第2期2008年2月 气 象M ETEOROLO GICAL MON THL Y Vol.34 No.2 February ,2008引 言2004年7月10日下午16—20时4个小时内,北京市出现了几十年以来罕见的局地强暴雨天气。
2008年北京一次春季层状云探测分析重点
第26卷 第4期2008年12月干 旱 气 象AR I D METEOROLOGYVol .26 No .4Dec,2008文章编号:1006-7639(2008)-04-0035-062008年北京一次春季层状云探测分析金 华,马新成,黄梦宇,何 晖,李睿劼,周 嵬(北京市人工影响天气办公室,北京 100089)摘 要:利用云和降水探测设备(DMT -P MS )对一次层状云降水过程进行了探测。
分析发现C AS (云及气溶胶粒子探头)在该弱降水云中测得的云粒子平均浓度大于FSSP 在其他地区层状云中所测平均值,C I P (二维云粒子图像探头)与2D -C 及2D -G A2所测冰晶粒子平均浓度接近,P I P (二维降水粒子探头)与2D -P 所测降水粒子平均浓度相当。
观测发现云区雪晶浓度与冰晶浓度呈正相关关系,在冰晶浓度<104个/m 3时,雪晶、冰晶浓度之比与冰晶浓度为负相关关系;在冰晶浓度>104个/m 3的时刻,雪晶、冰晶浓度之比不因冰晶浓度变化而变化。
温度为-10～-12℃的云区云水条件丰富,有较多的冰晶在该层孕育;降水粒子在温度-7～-10℃的云区生长。
温度为-5～-7℃的云区云水不丰富,降水粒子蒸发变小;温度为-4～-5℃的云区仅有少量的降水粒子。
关键词:DMT -P M S;云探测;云粒子;降水粒子中图分类号:P412.2 文献标识码:A 收稿日期:2008-10-31;改回日期:2008-11-20 基金项目:北京市优秀人才培养资助项目“新型云粒子探测系统对北京地区云和降水的机理研究”(20081D020*******)及国家科技支撑计划课题“北京地区人工消雾技术研究”(2006BAC12B04)资助 作者简介:金华(1976-),男,河南省卫辉市人,硕士,工程师,从事人工影响天气工作.E -mail:jinhuawm@g mail .com引 言层状云是我国北方主要降水云系,其结构、降水过程与云中冰晶、过冷水等微观特征有关,也与云内微物理、动力过程相关。
北京区域一次冻雨过程的模拟试验及冻雨机制探讨
北京区域一次冻雨过程的模拟试验及冻雨机制探讨沈晗1 卢新平1（1 民航华北空管局气象中心，北京，100621）摘要：利用NCEP在分析资料、FY-2E的云顶亮温TBB逐小时资料及FY-3A反演的云顶高度日平均资料做为检验依据，使用WRF模式对2013年1月31日发生在首都机场及北京地区的一次冻雨过程进行模拟，得出以下结论：（1）模式较好地模拟出了此次降水北少南多的形势，虽然降水量不大，但影响范围很广，模拟结果中的云顶温度与FY-2E的云顶亮温TBB逐小时资料对应较好，此次冻雨过程，整个降水云系云顶温度在0到-6 o C之间，模拟结果水成物的垂直分布也得到了较好的印证，通过FY-3A反演的云顶高度日平均资料的检验，证明此次冻雨过程的云高基本维持在3km左右，而且云微物理固态项的含量少。
（2）云顶温度、云顶高度实况与模拟结果的显示，此次过程符合欧建军[8]、胡志晋[9]等人总结的暖雨机制冻雨形成的条件，是一次典型的暖雨机制冻雨。
欧建军[8]等人研究认为北方（30N o以北的地区）发生冻雨的机制比较单一，主要是冰相机制冻雨。
此次过程的出现证实了北方冻雨的机制同样是冰相机制冻雨与暖雨机制冻雨都存在。
1 引言冻雨是重要气象灾害，会给人民生产生活的诸多方面产生影响。
由于云中的过冷水滴下落与温度低于零度的物体碰撞就会立即冻结，因此，冻雨下落在飞行器表面，能严重影响飞行器的动力结构，增强飞机在飞行中的不稳定性，从而影响民航飞行安全。
冻雨过程及机制历来是国内外学者的研究热点，尤其在2008年我国长江流域至华南区域发生了大范围冻雨天气之后，国内学者从不同角度对冻雨发生、发展机制方面的研究成果大量出现。
李崇银[1]、王东海[2]等从气候学的角度对此次冻雨的成因进行了分析；还有一些学者针对此次过程的影响系统演变过程出发，针对具体的天气形势、冻雨过程中各个物理量的变化进行研究[3-6]。
以上研究结果表明：2008年的冻雨过程符合Huffman et al[7]提出的冰相冻雨机制，即在冻雨过程中，大气温度垂直结构自上而下为冷层--暖层--冷层。
云凝结核浓度对北京一次降水过程影响的数值模拟
ｏｆ ＣＣＮ ． ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ＣＣＮ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｈａｎｃｅｄ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ２４ ｈ ａｃｃｕｍ ｕｌａｔｅｄ ｐｒｅｃｉｐ— ｉｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｌｏｗ ｅｘｔｅｎｔ．ｗｈｉｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｓｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＣＮ ，ｉｔ ｉｓ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｒｙ． ｆ ２）Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｉｎｆａｌｌ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＣＣＮ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｎ ｈａｒｄ，ｈｅａｖｙ，
关 键词 气溶 胶 ；云凝 结核 浓度 ；降水 ；数值 模拟 分 类号 ：Ｐ４５８．１２１ ｄｏｉ：１０．３９６９／２０１７ｊｍｓ．００２２ 文献标 识码 ：Ａ
层状云系人工增雨作业效果的检验和分析
层状云系人工增雨作业效果的检验和分析作者：王亚靖来源：《中国科技纵横》2016年第06期【摘要】2014年，随着全球气候变暖的加剧，。
各类气象灾害逐渐增多，导致的灾害损失和影响不断加剧。
据国际减灾委员会统计，气象灾害已占全部自然灾害比例的75%-80%，气象灾害造成的损失在全球平均占GDP总量的3%-6%。
显然，气候变化是我们这个时代面临的一个重大问题，随时可能突发的气象灾害事件会重创发展中的经济和人们的生命和财产。
过去的2014年怀仁县天气气候异常，气象灾害频发。
本文通过分析人工增雨的气象条件，实际进行人工增雨，概述了人工增雨的目的、意义和原理，并介绍了人工增雨效果检验的方法。
【关键词】层状云人工增雨播云方法怀仁县北靠内蒙古高原，常年受高压控制，东有太行山脉阻挡，很少受海洋风影响，年平均降水量390mm，是典型的北温带大陆性干旱季风气候。
2014年4月上旬以来，怀仁县大部分地区以高温少雨天气为主，无有效降水天气过程出现，全县大部分地区出现了冬春连旱。
截止2014年4月15日连续180天无大范围有效降水，全县平均降雨量仅为20mm，比历年同期偏少30mm，使得入春以来出现的旱情持续发展，出现了严重的冬春连旱。
1 增雨作业催化技术怀仁县人工增雨工作开始于1990年。
2010年以来一直采用37高炮进行人工增雨作业。
怀仁县现有37高炮6门，BL-1QF火箭发射架2台，覆盖全县的人影标准化作业点6个。
人工增雨是在适当的条件下，通过向云内播撒催化剂来影响云的物理过程，从而实现增加地面降水的活动。
它包括冷云催化和暖云催化两种催化技术。
地面人工增雨作业的高炮和火箭架都是采用冷云催化技术。
即在云中负温区播撒碘化银，通过增加云中的凝结核来增加云中水汽转化为降落到地面雨滴的数量，从而达到增雨的目的。
37高炮是以炮弹入云爆炸的方式向云中播撒碘化银冰核，由于爆炸范围有限和炮弹所含的碘化银（1克/发）有限，对云体催化速度慢，一般在30min后产生催化效果。
层状云降水微物理特征及降水机制研究概述
层状云降水微物理特征及降水机制研究概述第33卷第2期2005年4月气象科技METEOROLOGICALSCIENCEANDTECHNOLOGYVO1.33.NO.2ADr.2005引言层状云降水微物理特征及降水机制研究概述石爱丽(中国气象科学研究院,北京100081)摘要层状云是中国北方大部分地区降水的主要云系,采用综合观测资料的分析研究并结合最新的数值模式对层状云特征和降水机制进行深入研究很有必要,也是含后工作的方向.描述了层状云的种类,特点,通过分析机载PMS(粒子测量系统)资料和地面雨滴谱资料介绍了国内外在层状云云滴谱,冰晶谱,雪质粒谱,雨滴谱,云中质粒总谱等微物理特征方面的研究方法及成果,还介绍了国内外在层状云降水机制方面的研究方法及成果,包括层状云降水数值模拟以及暖云降水机制和冷云降水机制研究.关键词层状云微物理特征降水机制层状云是水平范围很广阔的云系,广义地说,包括卷云(Ci),高层云(),高积云(Ac),层积云(Sc),层云(St),雨层云(s).从出现的天气条件来说,基本上有两种:一种是与锋面气旋相联系的,主要是由a,Sc,As,Ns,St,Fs云系组成的层状云;另一种是气团平流变性或地形影响形成的层状云,以St,Sc,为主.层状云的水平尺度一般为l0～10km,垂直尺度为l0～100km(约100m至5km)….20世纪70年代以来,国内外对层状云进行了大量的外场探测和数值模拟研究,主要有苏联对冬季层状云的探测和人工影响试验,美国对温带气旋云系和地形云的探测和数值模拟以及我国北方层状云人工降水试验研究,取得了许多研究成果.层状云系,尤其是层状冷云,是我国北方冬半年的主要降水云系,是缓解北方春季干旱开展人工增雨的主要作业对象,是我国雨季从南向北推进的主要降水云系.本文旨在对层状云系降水微物理特征及降水机制研究已有成果进行概括总结.1层状云的一般特征层状云的含水量一般在0.01--0.1g/m,在我国北方较薄的层状云含水量更小,常为0.01g/m3,在南方及低纬度地区,层状云中含水量较大,特别是在雨层云和层积云的对流泡中含水量可高达2～3g/m_】一.层状云的总含水量不大,一般为0.0l～0.1mm.层状云的含水量的垂直分布常见的有两种,对于非降水性的St,Sc,含水量的极大值在云的中上部位(3/4高度).对于降水性层状云,如,s系统,含水量的极大值一般在云的下部(1/6高度),H.R, Byers曾在s中进行飞机观测,发现含水量最大值一般在云底附近,为1.5g/m左右.层状云水平方向的含水量也有起伏,平均起伏强度是25.5%,且起伏和平均风速关系不大,对于锋面云系,许多观测说明在锋区里含水量最大,为0.32～0,92g/m,锋区两边含水量较小,通常为0.1～0.3g/m3l2一.层状云中温度层结特点:①云内层结接近湿绝热梯度,最大可能值不超过一0.75～0.79℃/hm;②在云的上部或顶部有逆温层,大多数情况在云顶以下0.1～0.2km内有逆温.层状云中上升气流相对较小,一般在0.1～0.2cm/s,对于大范围的槽前滑升运动一般比较缓慢,每秒一般不超过几厘米,但在气旋辐合上升运动时,升速可达5～30cm/s.层状云中大范围无规则扰动形成的湍流场是其流场的一个重要物理性质.通过大量观测事实和计算表明,层状云云下的里查逊数(R)最低,湍流最强,云内稍微减弱,云上的(R)比云内要大20～40科技部"十五"科技攻关项目"人工增雨技术研究及示范"(2001BA610A一06)资助作者简介:石爱丽,女,1974年生,硕士,从事人工影响天气研究,Email:*******************收稿日期:2003年8月19日;定稿日期:2003年12月16日第2期石爱丽:层状云降水微物理特征及降水机制研究概述l05倍,是云中湍流最弱的地方.层状云就是在湍流发展区的顶部和湍流衰减区的底部之间发展起来的.层状云降水持续时间较长,可从几小时到几天.雨强不大,一般为0.1～1mm/h.但在锋面层状云和层积云降水过程常观测到阵性降水,雨强随时间的变化不比积云小.2层状云微物理特征研究方法及成果2.1研究方法云的微物理特征主要是通过云中各种粒子的谱分布来研究的.云中粒子谱分布是通过对机载PMS(粒子测量系统)资料和地面雨滴谱(GBPP一100,滤纸色斑法)资料进行指数式拟合分析得到的.2.2研究成果2.2.1云滴谱南岳的长期观测表明_2J:不同类型的层状云滴谱不同,一般以层云(St)滴谱最窄,雨层云(Ns)的滴谱最宽.层状云不同层次的滴谱不同,底部的谱要窄一些,中部滴谱比下部要宽.层状云滴谱的演变与天气过程密切相关.层状云不仅在一次天气过程中滴谱有着明显的规律变化,而且在1年中存在着季节变化.春秋季最宽,最大直径达70m,冬夏季最窄,最大直径为50m.在北方层状云的研究中_3,据17次飞机观测的云滴谱资料,厂分布拟合式中,n>5的个例约占总数的40%,而且发现n值的大小与所处云中部位有关,从云底向上,n值逐渐增大.Korolev_4从PMS的FSSP一100探头获取的资料分析得出,在层状云中粒子谱普遍呈双峰分布,这种现象与云中扰动密切相关,与云滴浓度,云的温度,高度及冰晶没有很大关系.2.2.2冰晶谱(d<300m)表1给出的是北方层状云研究中得到的云中质粒特征.表1北方层状云的质粒特征注:为谱斜率参数,Nn为粒子数密度.叶家东等_5用PMS资料,雷达资料和其他实时观测资料对层状云中的冰粒子和中尺度辐合系统中的冰水转化区进行分析,发现这两者的冰粒子特征很不相同,冰水转化区中冰粒子的浓度是层状云区里的冰粒子浓度的4～6倍,而层状云区里的冰粒子的大小却是冰水转化区中冰粒子直径的2倍左右.2.2.3雪质粒谱据北方层状云探测资料统计_3一,有关雪质粒谱的垂直演变可区分为饱和型和非饱和型两类,饱和型对应于枝星状雪晶或雪团,非饱和型则对应于空间状雪质粒.枝星状雪质粒具有更强的攀附过程,在一12～17℃温度层有一迅速增长区,说明雪质粒的增长既与环境条件有关也与其自身的形态特征有关.云中雪质粒谱的垂直演变具有"消耗型"和"补给型"两种类型.2.2.4雪质粒谱的融滴谱据北方层状云探测资料统计_3一,随降水强度增加,雪质粒谱变宽,雪质粒的总个数也相应增多,这与许多观测事实一致.与Gunn和Marshall(1958)拟合的雪质粒谱结论相反,可能是他们未按晶形区分而取总体拟合引起的.2.2.5融化层中的质粒谱对北方层状云的研究表明3一,在一5～一15℃层内,降水粒子谱经历迅速变宽(0℃层向上)和迅速变窄(0℃层向下)的过程.LiuChungming等C6用PMS资料对中尺度对流系统中的层状云降水区的融化层及暖雨区的微物理过程分析得出:融化层在5km以下厚度几百米,温度一直到2～3℃,随着冰粒子下落速度的加大,雪在融化层融化成雨滴,冰粒子数浓度剧减,同时融化层上的大粒子数量出现稳定的增加.2.2.6雨滴谱在北方层状云的研究中_3一认为,雨滴在下落过程中其谱斜率基本维持不变,其降水强度的增大主要是由于截距参数的增加,这反映出雨滴谱的基本谱型的斜率主要是由负温层中冷雨过程确定的.降水过程前期具有宽谱特征,对应于高空暖雪带(温度高于～20℃),雪晶形态为枝星状;降水后期对应于高空冷雪带(温度接近一30℃),雪晶形态为空间状.宫福久等和陈宝君等7对沈阳的降水雨滴谱106气象科技第33卷进行了分类研究,层状云雨滴谱分布窄,最大雨滴直径约3mm,呈指数分布,雨滴浓度量级为100/m. M—P分布和r分布和实测谱偏差都较小,两种拟合谱也比较接近.RolandListE发现:在稳定的层状暖云降水中,雨滴谱仪资料分析得出直径在1～2m问的粒子浓度出现峰值,而由PMS资料分析得出,在0.3m 时出现峰值浓度.2.2.7云中质粒总谱(2～6400m)在北方层状云的研究中3,在催化云作用下的供水云中,降水粒子谱常为具有第二锋值的宽谱,其峰值直径随高度下降而明显增大.冷锋窄降雪带为宽谱,类似于供水云中粒子谱;冷锋宽降雪带的降雪粒子谱则类似于催化云粒子谱.纯暖云过程作用下的雨滴谱为指数式谱,有高空冷云带作用下的雨滴谱为宽谱,且有明显的第二峰值.3层状云降水机制研究3.1数值模拟用模式来研究层状云降水国内外都做了一些工作.相对来说,层状云云物理模式国外研究较少,为深入了解层状云中各物理过程间的相互制约关系及模拟人工催化效果,国内先后研制了一维,二维层状云微物理模式.1981年建立了层状冷云和层状暖云模式.1985年建立了包括有18种微物理过程的冷暖云模式,1985年建立了包括有微物理过程的边界层低云模式,1986年建立了二维层状云模式.并用冷暖云模式对中纬度气旋云系的微物理过程进行了模拟,得出了与实际比较一致的结果.刘公波在硕士论文中完成了中尺度模式与层状云微物理模式的耦合,王成恕在研究生论文中用该模式模拟了一次华北地区锋面云系的降水过程,汪晓滨在论文中加入了催化的模拟."九五"期间,在国家科技攻关的支持下,已研制出大气静力平衡中尺度云系人工增雨模式."十五"期间,已完成大气非静力平衡中尺度模式MM5与云物理模式的耦合.1981年Matveev建立了定常锋面模式.1984年HsieEirh—Yu和Anthes等发展了维非定常锋面云系降水模式,比较了干模式和湿模式的计算结果, 讨论了水汽凝结和蒸发等对中尺度锋面环流的影响.1983年S.Rutledge和P.V.Hobbs6+对层状云降水中的播种云一供应云降水机制进行了模拟,他们采用二维时变层状冷云模式,微物理过程参数化, 考虑5种水成物,数值模拟结果表明,播种云和供应云的组合,有利于降水的产生和加大.T.Traumann (1996)用一维热力流体动力模式以求解水平风分量,位温和比湿的预报方程,同时应用湍流闭合二维半模式求解湍流动能预报方程研究了层状云中毛毛雨的形成.近年来,乌克兰水文气象研究所一直开展冬季锋面云系的理论及外场研究,发展了层状锋面云系和降水形成的基本理论.同时,已发展并使用了一维,二维和三维定常及时变模式,以便对外场试验和基本研究作理论解释.雷达,卫星,PMS,双通道地基微波辐射计等多种探测仪器的综合使用,为验证数值模拟结果以及综合分析降水云的结构特征,进而研究其降水机制提供了依据.3.2研究成果3.2.1层状暖云降水机制Berry和Reinhardt(1974)对暖云随机碰并的数值积分进行了综合分析,认为对于云滴尺度谱符合r分布,平均直径大于24m,含水量达1g/m,在10～20min出现少量达毛毛雨尺度(200m)的雨滴.Johnson(1982)认为大气中的超巨核尺度大至足以在云底发动碰冰增长,应是大气气溶胶谱的常规成分,同时计算得出在具有明显上升气流条件下, 无论海洋云滴谱或大陆云滴谱,超巨核均为雨的发动源.Hobbs等(1985)测量美国高海拔地区可达1000个/m,但在近地面层巨核和超巨核的数浓度的变化可高达几个量级.Ochs和Johnson通过模式研究证实,暖雨可由出现于云凝结核中的超巨核发动,并表明更多的雨可由相继的云水碰并产生.周秀骥9J对暖云降水机制进行过深入研究,讨论了云滴增长的随机过程,凝结作用下云滴的增长,碰并作用下的云滴增长以及重力电和湍流电碰并对云滴电化的影响.南开大学温景嵩教授等把微尺度大气运动的研究从湍流区间,开拓到微米,亚微米粘性流区间,突破了原有理论的限制,建立了重力和布朗耦合碰并与对流碰并以及多分散悬浮粒子沉降的统计理论;在湍流区问研究中,建立了大云滴随机增长的马尔柯夫过程理论,并发现了湍流的不连续性.胡志晋(1987)用模式计算和实测均得出厚度为2km的层状暖云可以通过云水一雨水自动转化产生0.4～0.8mm/h的降水.LiuChungming等J用PMS资第2期石爱丽:层状云降水微物理特征及降水机制研究概述107 料对中尺度对流系统中的层状云降水区的融化层及暖雨区的微物理过程分析得出雪花在融化层能更多的聚合其他粒子产生大粒子,在到达融化层底以前,因为随着粒子增大破碎效率增大,碰并一破碎和自发破碎过程导致大粒子数的急剧减少.3.2.2层状冷云降水机制早在1920年前后,以Bjerkness为代表的挪威学派在提出着名的极锋学说时也总结出了锋面气旋的天气模式.1940年初,Petterson和Bergeron等就建立了云系模型,提出冷锋,暖锋锋面云系的宏观特征及其与锋面部位的对应关系.50年代和60年代初,Newton,Kessler和Wexler等人发现,在大片冷锋回波中,有一强度极大的条状回波带,产生比周围更大的降水,他们指出这是由对流云组成的飑线.1970年前后,Browning等根据雷达和雨量自计网的观测,除了进一步肯定冷锋雨带之外,提出了暖锋雨带和暖区雨带,并对它的形成以及结构特征进行了分析.1973年华盛顿大学的云物理小组在沿太平洋的美国西海岸开始研究中纬度气旋云中云与降水的中尺度和微物理结构,称为温带气旋雨系计划l10.Hobbs等_10l根据一系列探空观测到的冷锋结构,结合大尺度天气形势,用雷达资料分析降水的大的中尺度和小的中尺度结构,定量估计了气旋云系不同部位降水的生长机制.同时,归纳出温带气旋的6种雨带,即暖锋雨带,锋区雨带,冷锋雨带,锢囚锋前的冷波雨带,锋后雨带,类波状雨带,以及它们的动力特征和微观特征.在降水机制的研究中,宽冷锋雨带与部分暖区雨带中形成降水的主要过程符合"播种一供应"机制.在宽冷锋雨带中,播种区的降水粒子含水量占雨带的20%左右,其余80%的降水含水量是在供水区形成的.在供水区中,随着高度的下降,降水含量急剧增大是由两种过程造成的,一种是在"供水区"的水汽凝华增长;另一种是当雨带赶上在低层的云和弱的降水区时,会有降水粒子平流入"供水区".在窄冷锋雨带中,雨核中的淞附过程可能是其降水增长的主要机制,另一种可能机制是重力流.在暖锋雨带中,降水的形成具有"播种一供应"机制的特征.在低层,增强的中尺度抬升的动力作用促使低空水汽的凝结,产生浓密的层状云,成为含水量较高的供水带.锋前冷涌雨带的降水主要通过冰质粒的聚合增长形成,来自低层由普遍的稳定空气运动产生的层状云的水汽和水凝物的向上通量是水分的主要来源.由此可见,Bergeron 的"播种一供应"理论已得到了发展.在我国对北方层状云的研究成果中,通过个例分析得出,我国北方的降水微物理过程基本符合Bergeron提出的催化云一供水云相互作用导致降水的总体概念.对催化云与供水云温度特征的综合分析表明,冬季催化云的云顶温度常低于一20℃(新疆),春夏季则低于一l5℃(陕西,吉林).冬季供水云温度高于一l5℃,春夏季高于一l0℃,有时甚至是高于0℃的纯暖云.催化云与供水云在垂直方向上是分离的,中间常夹有无云区(常与冷锋锋区对应).催化云常为对流层中,高层的高空云带(与冷涌对应的位势不稳定区中的对流泡区或带).供水云常为锋下层积云或锋面上稳定抬升的高层云下部云水区.当层状云中内嵌有对流体并具有一定伸展厚度时,则可在其单一云体内完成云水向降水的转化过程.降水的垂直向增长表明,冰晶在高层催化云中形成后下落,主要增长于低层的冷云或暖云中,催化云中的降水质量增长常低于总降水量的30%,供水云中的增长量常大于70%.供水云中的云水向降水转化有赖于催化云的降水强度,催化作用的持续时间;并与催化云的降水微结构特征有关.许梓秀,王鹏云_1通过对移经京,津,冀地区的33次冷锋前部雨带的雷达观测分析,归纳出3种不同类型的暖区中尺度雨带:平行类,交角类和垂直类.讨论了各类雨带的宏观特征,发生源地,传播方式以及与强对流天气的关系.并用对称不稳定,开尔文一赫姆霍兹型不稳定,切变不稳定等理论对各类雨带发生发展的可能机制作了初步分析探讨.叶家东等_5J用PMS资料,雷达资料和其他实时观测资料对层状云中的冰粒子和中尺度辐合系统中的冰水转化区进行分析,认为层状云中主要降水粒子的增长机制是聚合增长,聚合增长开始于较高,较冷的层次,在下落接近融化层时聚合增长越来越明显.致谢:写作过程中得到郑国光老师的指导,在此表示感谢参考文献1黄美元,徐华英.云和降水物理.北京:科学出版社,19992顾震潮.云雾降水物理基础北京:科学出版社,19803游来光,马培民,胡志晋.北方层状云人工降水试验研究.气象科技,2002,30(增刊):19—5O4KorolevA V.Astudyofbimodaldropletsizedistributioninstrati—108气象科技第33卷56formclouds.AtmosphericResearch,1994,32(1—4):143—170Y eJiadong,FanBeifen,CottonWR,etaJ.ObservatJonaJstudvof microphysicsinthestratiformregionandtransitionregionofamid—latitudemesoscaleconvectivecomplex. ActaMeteorologicaSinica.1991,5(5):527—540LiuChungming,Lo,K.K.ThemicrophysicsofaMei—yucase:da—taanalysis.In:ShamP,ChangCP(eds.).InternationalConfer_ enceonEastAsiaandWesternPacificMeteorologyandClimate, HongKong,6～8July1989,Teaneck(NJ):WorldScienti[icPub—IishingCO,1990.304—3127李大山.人工影响天气现状与展望北京:气象出版社,20028ListRResultsfrom14rarmrainstudiesinPenang,Majaysia.Al几. nalenderMeteorologie,1988,2(25):446—4489周秀骥.暖云降水微物理机制的研究北京:科学出版社,1964 10内蒙古自治区气象局科技情报中心(编译).中纬度气旋云和降水的中微尺度组织结构呼和浩特:内蒙古自治区气象局,198511许梓秀,王鹏云.冷锋前部中尺度雨带特征及其机制分析气象,1989,47(2):198—206 ProgressinResearchesonMicrophysicalCharacteristicsand PrecipitationMechanismsofStratiformCloudPrecipitationShiAiIi(ChineseAcademyofMeteorologicalSciences,Beijing100081)Abstract:StratiformcloudsarethemainprecipitationsysteminmostpartsofNorthChina.Itisnecessarvto combmetheanalysisofcompositeobservationdatawiththenewnumericalmodelstostudyfu rtherthecharacte卜lStlCSandpreclpltatlonmechanismsofstratiformclouds. Thecategoriesandcharacteristicsofstratiformcloudsaredescribed?Theresearchmethodsandmainfindingsinresearchesonmicrophysica1characteristicsathome andabroadnsuchareasasclouddropspectrum,icecrystalspectrum,snowparticlespectrum,r aindropspec—trumandtotalpartic1espectrumarediscussedthroughanalyzingairbornePMSdataandsurfa ceraindroDdata.Inaddition,theresearchesmethodsandmainachievementsinstratiformcloudprecipitation mechanismresearch—esareaIS()mtroduced,includingstratiformcloudprecipitationsimulationandcoldandwar mc1oudDrecipitationmechanismresearchPsKeywords:stratiformcloud,microphysicalcharacteristics,precipitationmecbanisms。
层状云降水形成的中尺度双参数方案数值研究
地形效应：探讨地形在层状云降水形 成中的作用，包括地形抬升、山地降 水和背风坡降水等。
通过以上内容，可以深入了解层状云 降水形成的中尺度双参数方案数值研 究的各个方面，为气象学和相关领域 的研究提供有价值的参考。
05
双参数方案在降水预 报中的应用
降水预报现状及挑战
降水预报现状
目前，降水预报主要依赖于数值天气预报模式，通过解析大气物理过程，结合初始条件和边界条件， 来预测未来一段时间内的天气变化情况。然而，由于大气系统的复杂性和不确定性，降水预报的准确 性仍然存在一定的局限。
不足
虽然本研究发展了新的云滴谱和雨滴谱参数化方案，但在实际应用中还需要进 一步调整和优化。同时，研究中使用的观测数据相对有限，未来需要更多高质 量的观测数据对模拟结果进行验证和改进。
未来研究方向与发展趋势
方向
未来研究可以进一步拓展本研究的双参数方 案，将其应用于不同类型和尺度的云降水模 拟中。同时，还需要关注云和降水的化学过 程以及气溶胶-云-降水相互作用等前沿领域 ，深化对地球系统科学的理解。
面临的挑战
降水预报的准确性受到多种因素的影响，包括初始条件的误差、模式物理过程的不完善、计算资源的 限制等。此外，降水过程的时空尺度变化大，从微观的云滴形成到宏观的降水系统演变，涉及多个相 互作用的物理过程，进一步增加了降水预报的难度。
双参数方案在降水预报中的优势
• 双参数方案介绍：双参数方案是一种基于物理过程的降水预报 方法，通过引入两个关键参数（如云水含量和云滴有效半径） 来描述云微物理过程和降水形成机制。这种方案综合考虑了云 滴谱分布、云微物理过程和降水动力学等多个因素，提高了降 水预报的准确性。
稳定性较强
层状云在水平方向上的变 化较小，因此具备较强的 稳定性。
北京一次强降水过程的数值模拟
北京一次强降水过程的数值模拟蒋立辉;张小宇;庄子波【摘要】Based on the NCEP reanalysis data with the spatial resolution of 1°×1° grid,a heavy rainstorm process on July 24,2011 in Beijing was simulated by WRF 3.3 (Weather Research and Forecasting Model for version 3.3) model,and this process was diagnosed in terms of high resolution data from the model.The results indicate that this process can be well simulated using the WRF model.The heavy precipitation is affected not only by an uplift power generated by the interaction of long-wave trough and the surface convergence in the middle and low level of troposphere,but also by the force of the divergence at the upper level of troposphere.Under these configurations,the large-scale dynamic uplift in the middle and low levels and strong divergence at the upper level are in a state of vertical coupling,which is favorable to the development of the vertical circulation and convection over the heavy rainfall region.At the same time,the value of relative humidity is greater than 70％ below the 500 hPa over Beijing which forms a deep and humid environment for the generation of heavy rain,and provides abundant water vapor for generating,strengthening,and maintaining precipitation.On the basis of atmospheric stability,the K index is high in Beijing,and the peak value is 42.5 ℃.It means that atmospheric stratification is unstable.The analysis of dynamical variables show that the flow field features of upper divergence and lower convergence accelerate the generation of precipitation.Thecoupling of negative helicity in upper level and positive value in lower level is the dynamical mechanism to trigger and maintain precipitation.%利用新一代中尺度数值预报模式WRF 3.3和1°×1°的NCEP再分析资料,对2011年7月24日北京强降水天气过程进行数值模拟,并利用模式输出的高分辨率资料进行诊断分析.结果表明:WRF模式能较好地模拟出这次强降水过程.该过程不仅受到对流层中低层长波低槽和地面辐合区系统性的动力抬升作用,还受到对流层高层辐散的强迫作用.在这种配置下,中低层大尺度动力抬升与高层强辐散呈现出垂直耦合状态,有利于强降水区垂直环流和对流的发展.同时北京地区上空500 hPa以下相对湿度大于70％,在降水区形成了深厚的高温环境,为降水的产生、加强和维持提供了充沛的水汽条件.从大气稳定度方面看,北京市全境均处于K指数高值区,高峰值为42.5℃,反映了大气层结非常不稳定.从动力作用分析发现,高空辐散、低空辐合的流场特征促进了降水的产生,螺旋度低层正值、高层负值的耦合结构是触发并维持降水的动力机制.【期刊名称】《气象与环境学报》【年(卷),期】2013(029)004【总页数】8页(P18-25)【关键词】WRF模式;诊断分析;螺旋度【作者】蒋立辉;张小宇;庄子波【作者单位】中国民航大学民航气象研究所,天津300300;中国民航大学民航气象研究所,天津300300;中国民航大学民航气象研究所,天津300300【正文语种】中文【中图分类】P435引言2011年7月24 日凌晨开始，北京出现大暴雨天气。
北京“7.21”特大暴雨天气过程的数值模拟研究
北京“7.21”特大暴雨天气过程的数值模拟研究杨璐;付延或【摘要】采用NCEP1°×1°全球再分析资料和WRF3.2中尺度数值模式,利用天气学分析、中尺度数值模拟和数值模拟输出产品诊断方法,对2012年7月21 ～22日发生在北京地区的特大暴雨天气过程的大尺度环流形势背景及其演变、暴雨中心上空各物理量的时空分布特征以及暴雨发生发展的动力学机制进行了研究.结果表明,暖湿空气在低层辐合形成强烈的上升运动,到高层辐散形成两侧的下沉次级环流,为暴雨的发生创造了必要的动力条件;在此次暴雨过程中,MCC内“列车效应”的产生和多个小型对流单体的形成,导致上升运动更为强烈,从而使得降水持续时间较长;等θse线高能舌从800 hPa一直延伸至600 hPa,触发和加剧不稳定的暖湿气团强烈地上升,为暴雨的发生输送了必要的水汽和位势不稳定能量.源源不断的西南气流在中低层强烈的辐合上升为此次暴雨提供了充足的水汽条件.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】5页(P217-220,255)【关键词】数值模拟;中尺度暴雨;诊断分析【作者】杨璐;付延或【作者单位】解放军理工大学气象海洋学院,江苏南京211101;总参气象海洋空间天气总站海口地面站,海南海口571100【正文语种】中文【中图分类】S16暴雨及其衍生灾害是我国最主要的自然灾害之一，暴雨时容易造成积水、洪涝等现象，还可以引起山体滑坡、山泥倾泻等地质灾害，给国民经济和人民的生命财产安全带来严重的损失，因此准确预报暴雨的落区和时效是社会和公众的迫切需求。
但暴雨的预报一直是气象界公认的难题，一方面是因为暴雨的发生具有明显的地域性和突发性，其发生发展受到局地地形、地貌和大气中各种尺度的天气系统的影响制约，形成机制复杂多样；另一方面则是由于强天气系统的识别受到观测能力和资料分辨率的限制，即使是加密观测试验取得的资料，对研究这类较小的中尺度系统仍显不够。
北京一次暴雨过程数值模拟和诊断分析
北京一次暴雨过程数值模拟和诊断分析宁贵财;王式功;马敏劲;魏林波;尚可政;尚子溦【期刊名称】《兰州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)006【摘要】A severe rainfall occurred on 21 July, 2012 in Beijing City and caused serious damage to the local people’s lives and property. The high resolution model weather research and forecasting model developed by National center for atmospheric research was applied to simulate the extreme precipitation process. The WRF outputs were used to analyze the physical mechanism of the severe rainstorm. The main results showed that the mesoscale numerical model weather research and forecasting model could simulate the location of the rainfall, the rainstorm center, and the 24 h accumulated precipitation. The torrential rain’s process was mainly caused by a meso-β scale vortex, whos e evolution determined the location and the intensity of the precipitation. The relative helicity was used to diagnose the rainfall, showing that it can indicate an immediate increase of a rainfall nearby.%2012年7月21日10：00−22日02：00,北京地区出现了一次历史上罕见的特大暴雨天气过程,对当地人民的生命财产造成了严重损失.采用新一代中尺度数值预报模式WRF V3.3.1对这次极端降水天气过程进行数值模拟研究,并运用模式输出结果对其发生、发展机制进行了研究.主要结论有： WRF模式能够较好地模拟出这次暴雨的落区、暴雨中心、24 h累积降水量等；此次强暴雨过程主要是由低空中β尺度涡旋造成的,即中β尺度涡旋随时间的演变决定降水落区及降水强度；最后利用相对螺旋度诊断了整个降水过程,结果显示相对螺旋度的变化对降水增强的临近预报具有明显指示意义.【总页数】7页(P847-852,859)【作者】宁贵财;王式功;马敏劲;魏林波;尚可政;尚子溦【作者单位】兰州大学大气科学学院，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，兰州 730000;兰州大学大气科学学院，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，兰州 730000;兰州大学大气科学学院，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，兰州 730000;兰州大学大气科学学院，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，兰州 730000;兰州大学大气科学学院，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，兰州 730000;兰州大学大气科学学院，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】P458.1【相关文献】1.安徽一次暴雨过程的数值模拟与诊断分析 [J], 张添姿;潘晓滨;臧增亮;尹伊2.2010年10月海南岛一次特大暴雨过程数值模拟和诊断分析 [J], 杨仁勇;赵付竹;陈有龙3.河北承德地区一次暴雨过程数值模拟和诊断分析 [J], 王宏;王万筠;张南;裴宇杰;李宗涛;陆倩;于雷;高万泉4.一次陕西初夏暴雨过程的数值模拟及诊断分析 [J], 梁生俊;王培;高守亭5.黄河中游一次区域性暴雨过程的诊断分析和数值模拟 [J], 张利娜;韩作强;刘静;龙晓彤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
北京地区一次降雪过程的人工催化数值模拟研究
北京地区一次降雪过程的人工催化数值模拟研究师宇;楼小凤;单云鹏;胡非【期刊名称】《高原气象》【年(卷),期】2017(36)5【摘要】利用中尺度气象模式WRF的双参数显示云物理方案,开展冬季冷性层状云降水过程的数值模拟和人工增雨催化数值试验。
模拟个例为2013年3月19日北京地区的一次典型降水过程,在分析模拟得到的云中水成物和上升速度分布的基础上设计不同催化试验,研究不同催化时刻(云体发展期、云体成熟期)和三种催化剂量对地面降水、云中水成物浓度、动力场和热力场以及微物理转化过程的影响。
模拟试验结果表明:模拟的自然降水分布和实测结果较为一致;不同的催化试验都可以使地面雨量增加,在云体发展期以107个·kg-1剂量进行催化的效果最佳;引入人工冰晶后催化区域水汽和过冷云水含量明显减少、冰晶和雪的含量有所增加、催化区域上升气流明显增强,温度提高;催化后40 min时雪的增长主要依靠其凝华增长、冰晶向雪的自动转化、雪和云滴之间的碰冻以及冰晶和雪之间的碰并;催化后200 min,催化云中各种微物理过程对雪的贡献高于自然云,催化前期消耗了过冷云水,此时云中雪和云滴之间的碰冻对雪的贡献非常微弱,雪的增长主要依靠凝华增长以及雪和冰晶的相互作用。
【总页数】14页(P1276-1289)【作者】师宇;楼小凤;单云鹏;胡非【作者单位】中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室;中国科学院大学;中国气象科学研究院灾害天气国家重点试验室;中国气象科学研究院/中国气象局云雾物理试验室;Division of atmospheric science Research Institute【正文语种】中文【中图分类】P481【相关文献】1.一次高原强降雪过程三维对称不稳定数值模拟研究2.山东一次连续性降雪过程云微物理参数数值模拟研究3.北京城市化对一次降雪过程影响的数值模拟研究4.北京地区一次冬季降雪天气及其云微物理过程的数值模拟5.北京地区一次冬季降雪天气及其云微物理过程的数值模拟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
北京一次大风和强降水天气过程形成机理的数值模拟
北京一次大风和强降水天气过程形成机理的数值模拟付丹红;郭学良;肖稳安;孙凌峰【期刊名称】《大气科学学报》【年(卷),期】2003(026)002【摘要】利用3维强风暴冰雹分档模式(IPA-HBM)对2001年8月23日北京的一次伴有大风、暴雨和冰雹的强对流天气过程进行模拟和分析,并与部分观测资料进行了比较分析.结果表明,该模式对此次强风暴的生命史、降水分布、降雹的大小等要素做了较好的模拟,并能够模拟出伴随强风暴过程所产生的强下沉气流和及地面强风速切变(下击暴流).从云微物理学角度分析了此次局地性大风的形成原因,认为由高空冰雹粒子的拖曳产生的负浮力作用是促发强下沉气流产生的主要原因,其次是冰雹的融化和雨水蒸发冷却对下沉气流起加速作用,冰雹的拖曳和融化作用对下沉气流具有决定性作用.强风暴所产生的爆发性强下沉气流最终导致了局地大风的形成.【总页数】11页(P190-200)【作者】付丹红;郭学良;肖稳安;孙凌峰【作者单位】南京气象学院,电子工程系,江苏,南京,210044;中国科学院,大气物理研究所,北京,100029;中国科学院,大气物理研究所,北京,100029;南京气象学院,电子工程系,江苏,南京,210044;解放军理工大学,气象学院,江苏,南京,211101【正文语种】中文【中图分类】P435【相关文献】1.一次大范围强降水天气过程分析 [J], 徐芳;黄帆;何文勇2.一次大范围强降水天气过程分析 [J], 徐芳;黄帆;何文勇;3.湖北一次大暴雨过程两个强降水时段的诊断分析与数值模拟 [J], 高琦;徐明;苟阿宁4.克州一次大风和强降温天气过程分析 [J], 阿提坎木;阿吉买买提5.玉溪市一次大范围强降水天气过程分析 [J], 郭瑞; 尤红; 杨素雨; 陈晓燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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摘
要
在 中尺 度 Ｗ Ｒ Ｆ模 式 的 Ｍｏ ｒ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ 双 参 数 方 案 中 引 入 了 Ａｇ ｌ 粒 子 与 云 相 互 作 用 的过 程 ，在 Ｗ Ｒ Ｆ模 式 中 实
现 了催 化 功 能 。利 用 加 入 了催 化 方案 的 中 尺度 模 式 对 ２ ０ ０ ８年 ３月 ２ Ｏ ～２ １日环 北京 地 区 一 次层 状 云系 降水 过 程 进
行模拟和催化试验 。模拟 自然 降水与实测结果一致 ，分析微物理特征 并在所得分析基础上进行催 化试验 。研 究在
不同催化剂量 、高度和 时刻进行试验对 降水 的影响。结果表明：以 ２ ０ ｇ的碘化银进行催化作业 ，在催化后 的前 ３ ０ ｍｉ ｎ之 内，地面雨量轻微减 小，最 大累积减雨量为 ２ ０ １ ０ ｔ ，３ ０ ｍｉ ｎ后 ，净增雨量迅速增加 ，最大 累积增雨量达到 了３ ． ４ ×１ ０ ｔ 。催化 开始 阶段的减雨主要是 由于播撒 Ａｇ Ｉ 后，云水减少而雪 晶增多 ，导致雨滴碰并 云滴 ，云滴 向雨 滴 自动转化过程的减少 以及雪 晶碰并 雨滴 过程 的增多，然而空 中增多 的雪 晶尚未下落到 暖区融化成雨滴 。而第二 阶段的增雨则是空 中增多的雪 晶逐渐下落 到暖 区，雪 晶融化成 雨滴 过程 增多。Ａｇ Ｉ 的播撒率对降水量有明显影响，
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｆ ｒ ａ ｍｅ ｗｏ ｒ ｋ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｗ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｍｏ ｄ ｅ １ （ ＷＲ Ｆ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ
第３ ７卷第 ４期 ２ ０ １ ３年 ７月
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何 晖，高 茜，李 宏宇 ． ２ ０ １ ３ ． 北 京 层状 云 人工 增 雨数 值模 拟 试验 和机 理研 究 ［ Ｊ ］ ．大气 科学 ，３ ７（ ４ ） ：９ ０ ５ － ９ ２ ２ ，ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ８ ７ ８ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ ． ９ ８ ９ ５ ． ２ ０ １ ２ ． １ ２ ０ ９ ７ ． Ｈ ｅ Ｈ ｕ ｉ ， Ｇａ ｏ Ｑｉ ａ ｎ ， Ｌ ｉ Ｈ ｏ ｎ ｇ ｙ ｕ ． ２ ０ １ ３ ． Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ａ ｒ ｅ ａ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ
文 章编 号 １ ０ ０ ６ — ９ ８ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ － ０ ９ ０ ５ — １ ８ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ８ ７ ８ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ９ ８ ９ ５ ． ２ ０ １ ２ ． １ ２ ０ ９ ７ 中图 分 类 号 Ｐ ４ ８ １ 文 献标 识 码 Ａ
过 量催 化会 使 雪 晶 平 均 质 量 减 少 ，下 落 速 度 锐 减 ， 从而 雪 融 化 成 雨 水 减 少 ，导 致 雨 量 减 弱 ，不 同催 化 高 度 和 催 化
时间的催化 结果表明在过冷水含量 比较丰富而冰雪 晶含量偏少 的区域进行催化 ，增 雨效果显著。 关键 词 中尺度催化数值模式 层状云系 物理机制 催化 效果
ＨＥ Ｈｕ ｉ 一 ， Ｇ ＡＯ Ｑｉ ａ ｎ 一 ， ａ ｎ ｄ Ｌ Ｉ Ｈｏ ｎ ｇ ｙ ｕ ，
１ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｗ ｅ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ Ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｏ ｉｃ ｆ ｅ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ９ ２ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ Ｃ ｌ ｏ ｕ ｄ ， Ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ａ ｎ ｄ Ａ ｔ ｍ ｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ， Ｂ ｅ ｊ ｉ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ９
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北京层状 云人工增 雨数值模 拟试验和机理研 究
何 晖 ２ 高茜 ， ２ 李 宏宇 ， ２
１ 北 京 市人工 影 响天气 办 公室 ，北 京 １ ０ ０ ０ ８ ９ ２云 降水 物理 研 究与 云水 资源 开发 北京 市重 点实 验室 ，北 京 １ ０ ０ ０ ８ ９