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三维对流云盐粉催化模式的发展和催化模拟试验 被引量:4
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作者 楼小凤 何观芳 +1 位作者 胡志 张邢 《高原气象》 CSCD 北大核心 2013年第2期491-500,共10页
在三维混合相对流云模式中发展了盐粉催化方案,该方案考虑了盐粒与云雨滴和冰相粒子间的相互作用,模式中增加了盐溶滴的质量Qn和浓度Nn两个预报量。利用盐粉催化模式进行了个例模拟试验,并对催化结果进行了对比分析。结果表明,当采用30... 在三维混合相对流云模式中发展了盐粉催化方案,该方案考虑了盐粒与云雨滴和冰相粒子间的相互作用,模式中增加了盐溶滴的质量Qn和浓度Nn两个预报量。利用盐粉催化模式进行了个例模拟试验,并对催化结果进行了对比分析。结果表明,当采用30个.L-1剂量的盐粉两次催化时,催化效果较好,地面总降水量可增加10%;当催化剂量减少时,增雨效果不明显。同时催化剂量超过1 000个.L-1,可导致降水总量减少。催化时间提前或延后都会影响增雨效果。模拟第70min后出现了少量的减雨,并持续到降水结束。通过分析催化后云中水成物,发现盐粉催化不仅影响了暖雨过程,而且云雨滴通过冻结形成霰等过程也影响了冷雨过程。 展开更多
关键词 盐粉催化方案 三维对流云模式 催化模拟
对流云盐粉催化的数值模拟研究 预览 被引量:1
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作者 张邢 王广河 +1 位作者 楼小凤 胡志 《气象》 CSCD 北大核心 2013年第8期1057-1068,共12页
利用三维对流云盐粉催化模式对一次对流云降水进行了盐粉催化模拟试验。模式中考虑了盐粉与云雨滴和冰相粒子间的相互作用。模拟结果显示,当采用20μm粒径的盐粉进行单次催化时,催化效果较好,地面总雨量可增加20%,催化次数的增多... 利用三维对流云盐粉催化模式对一次对流云降水进行了盐粉催化模拟试验。模式中考虑了盐粉与云雨滴和冰相粒子间的相互作用。模拟结果显示,当采用20μm粒径的盐粉进行单次催化时,催化效果较好,地面总雨量可增加20%,催化次数的增多会导致降水的减少。霰融化成雨是雨滴增长的主要机制,霰碰并过冷云水是霰增长的主要机制,催化后霰融化成雨和霰碰并过冷云水的速率均有提高。催化会引起水成物云滴、冰晶、霰和雨滴的比质量变化。霰和云滴的粒径也在催化后出现了明显的增大。催化后短时间内动力过程出现了变化。 展开更多
关键词 盐粉催化 三维对流云模式 催化模拟
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CAMS云微物理方案的改进及与WRF模式耦合的个例研究 预览 被引量:3
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作者 高文华 赵凤生 +1 位作者 胡志 周青 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2012年第2期 396-405,共10页
本文在中国气象科学研究院(CAMS)双参数云微物理方案的基础上,增加气溶胶粒子的活化过程,改进原方案中的水汽混合比、云水混合比及云滴数浓度的预报方程,实现对各种水成物(包括云水)的混合比和数浓度的预报.此外,改进后的CAMS... 本文在中国气象科学研究院(CAMS)双参数云微物理方案的基础上,增加气溶胶粒子的活化过程,改进原方案中的水汽混合比、云水混合比及云滴数浓度的预报方程,实现对各种水成物(包括云水)的混合比和数浓度的预报.此外,改进后的CAMS云方案被成功耦合到了WRFv3.1中尺度模式.本文利用耦合模式对2009年4月23~24日发生在我国北方地区的一次降水天气过程进行了模拟,将新方案的模拟结果与WRF自带的3个微物理方案进行了比较.结果显示,新方案能够合理地描述地面降水特征,其模拟的雨带分布范围与实测接近,降水中心的强度和位置优于其他3个方案.新方案模拟的云滴数浓度与WDM6方案基本一致,表明加入的气溶胶活化过程是合理的.新方案模拟的其他水成物粒子数浓度与Morrison方案相比有时会有量级的差别,说明粒子数浓度的模拟目前还存在着很大的不确定性,这也是云微物理模式进~步发展的难点. 展开更多
关键词 CAMS 微物理方案 WRF 耦合
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华北地区气溶胶混合状态对暖云微物理特征的影响 预览 被引量:3
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作者 杨素英 马建中 +3 位作者 胡志 金莲姬 许潇锋 高蒙 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期 606-613,共8页
在UWyo单组分气溶胶的绝热气块分档云模式基础上,发展了多种化学组分气溶胶的绝热气块分档云模式。利用2006年春季华北地区地面气溶胶分级采样的离子成分分析数据和同时段高空气溶胶、云微物理飞机观测资料,研究了气溶胶混合状态对暖云... 在UWyo单组分气溶胶的绝热气块分档云模式基础上,发展了多种化学组分气溶胶的绝热气块分档云模式。利用2006年春季华北地区地面气溶胶分级采样的离子成分分析数据和同时段高空气溶胶、云微物理飞机观测资料,研究了气溶胶混合状态对暖云微物理特征的影响。模拟结果表明,华北地区气溶胶内部混合比外部混合有利于增加云凝结核数浓度、降低气块水汽最大饱和比、增加云滴数浓度。气溶胶的混合状态不同,形成的云滴谱的特征差异较大,主要体现在云滴谱的平均尺度和峰值的突出程度;云滴谱相对离散度在0.3附近变化,且随着云滴数浓度的增加,云滴谱相对离散度呈现减小的趋势。气溶胶混合状态能够影响暖云微物理特征,从而影响大气辐射和降水过程,在天气和气候变化的研究中应予以关注。 展开更多
关键词 气溶胶 混合状态 云微物理 云模式
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A Two-Moment Bulk Microphysics Coupled with a Mesoscale Model WRF:Model Description and First Results 预览
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作者 高文华 赵凤生 +1 位作者 胡志 冯绚 《大气科学进展:英文版》 SCIE CAS CSCD 2011年第5期 1184-1200,共17页
The Chinese Academy of Meteorological Sciences (CAMS) two-moment bulk microphysics scheme was adopted in this study to investigate the representation of cloud and precipitation processes under different environmental ... The Chinese Academy of Meteorological Sciences (CAMS) two-moment bulk microphysics scheme was adopted in this study to investigate the representation of cloud and precipitation processes under different environmental conditions.The scheme predicts the mixing ratio of water vapor as well as the mixing ratios and number concentrations of cloud droplets,rain,ice,snow,and graupel.A new parameterization approach to simulate heterogeneous droplet activation was developed in this scheme.Furthermore,the improved CAMS scheme was coupled with the Weather Research and Forecasting model (WRF v3.1),which made it possible to simulate the microphysics of clouds and precipitation as well as the cloud-aerosol interactions in selected atmospheric condition.The rain event occurring on 27-28 December 2008 in eastern China was simulated using the CAMS scheme and three sophisticated microphysics schemes in the WRF model.Results showed that the simulated 36-h accumulated precipitations were generally agreed with observation data,and the CAMS scheme performed well in the southern area of the nested domain.The radar reflectivity,the averaged precipitation intensity,and the hydrometeor mixing ratios simulated by the CAMS scheme were generally consistent with those from other microphysics schemes.The hydrometeor number concentrations simulated by the CAMS scheme were also close to the experiential values in stratus clouds.The model results suggest that the CAMS scheme performs reasonably well in describing the microphysics of clouds and precipitation in the mesoscale WRF model. 展开更多
关键词 WRF模式 模型描述 中尺度 微观 散装 中国气象科学研究院 CAMS 降水过程
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华北地区多化学组分气溶胶对暖云微物理特征的影响 被引量:3
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作者 杨素英 马建中 +3 位作者 胡志 颜鹏 陈跃 王玮 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2010年第11期1468-1478,共11页
在Uwyo单组分气溶胶的绝热气块分档云模式基础上,发展了多种化学组分气溶胶的绝热气块分档云模式.利用2006年春季华北地区地面气溶胶分级采样的离子成分分析数据和同时段高空气溶胶、云微物理飞机观测资料,研究了实测多化学组分气溶胶... 在Uwyo单组分气溶胶的绝热气块分档云模式基础上,发展了多种化学组分气溶胶的绝热气块分档云模式.利用2006年春季华北地区地面气溶胶分级采样的离子成分分析数据和同时段高空气溶胶、云微物理飞机观测资料,研究了实测多化学组分气溶胶对暖云微物理特征的影响.模拟结果表明,华北地区多化学组分气溶胶较纯硫酸铵气溶胶更有利于增加云滴数浓度,减小云滴有效半径,同时多化学组分气溶胶通过增加小尺度云滴数浓度和减少大尺度云滴数浓度使云滴谱变窄.气溶胶化学组分及其随粒径的变化能够影响暖云微物理特征,从而影响大气辐射和降水过程,在天气和气候变化的研究中应予以关注. 展开更多
关键词 气溶胶 化学组分 云凝结核 云微物理 云模式
人工缓减梅雨锋暴雨的数值试验 预览 被引量:11
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作者 孙晶 史月琴 +1 位作者 楼小凤 胡志 《大气科学》 CSCD 北大核心 2010年第2期 337-350,共14页
本文利用耦合了中国气象科学研究院双参数微物理方案的中尺度数值模式MM5,对2002年7月22~23日长江中游一次梅雨锋暴雨过程进行了人工缓减暴雨的冷云催化数值试验。在对降水云系多尺度结构进行正确模拟的基础上,采用增加人工冰晶的催... 本文利用耦合了中国气象科学研究院双参数微物理方案的中尺度数值模式MM5,对2002年7月22~23日长江中游一次梅雨锋暴雨过程进行了人工缓减暴雨的冷云催化数值试验。在对降水云系多尺度结构进行正确模拟的基础上,采用增加人工冰晶的催化方法,对人工缓减暴雨的可能方法及原理进行研究。结果表明,不同催化方案得到比较稳定一致的结果,在云体成熟期大剂量持续催化的减雨效果最好,在3600km2内减少雨量8.29×10^6t,即为自然雨量的14.8%,雨量分布更为均匀,其中50mm以上降水范围由原来的190km^2缩减到60km^2。分析表明,催化增加的大量冰晶碰并过冷雨,使霰粒子浓度增大而平均尺度减小,导致霰落速减弱而小于上升运动,难于下落融化,造成雨水减小。在周围升速小的弱雨区,滞留的霰粒长大后仍能下落融化,引起地面少量增雨。本文所用催化方法在实际作业中具有技术可行性,并有重大潜在社会和经济效益,值得深入研究和试验。 展开更多
关键词 梅雨锋暴雨 人工减雨 数值模拟
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祁连山冬季降雪个例模拟分析(Ⅰ):降雪过程和地形影响 被引量:11
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作者 孙晶 楼小凤 胡志 《高原气象》 CSCD 北大核心 2009年第3期485-495,共11页
利用部分改进了的中尺度数值模式MM5V3对2006年2月7~8日祁连山一次降雪过程进行了三重双向影响嵌套模拟研究,模式对雪带分布的模拟与实测基本吻合。重点分析了此次降雪过程中的热力动力特征和云的微物理结构,并通过地形敏感性试验,研究... 利用部分改进了的中尺度数值模式MM5V3对2006年2月7~8日祁连山一次降雪过程进行了三重双向影响嵌套模拟研究,模式对雪带分布的模拟与实测基本吻合。重点分析了此次降雪过程中的热力动力特征和云的微物理结构,并通过地形敏感性试验,研究了祁连山地形对降雪的作用。结果表明:降雪过程中有低层西北湿冷气流向祁连山区输送水汽在山前形成大值区,气流除在祁连山周围绕流外同时沿祁连山北坡爬升,降雪前期空气饱和层和上升气流区比较深厚,为祁连山北坡降雪中心的形成提供了有利的动力热力条件,降雪后期有高空干冷下沉气流侵入使降雪减弱。这次过程为冷性稳定层云降雪过程,水成物含水量大值区也主要分布于祁连山北坡和山顶附近,冰晶和雪分布在6 km以下,在冷云顶存在0.06 g.kg-1的过冷云水。祁连山高大地形对大范围降雪落区无明显影响,但对祁连山北坡降雪中心形成有直接影响。降低地形高度后,山顶无法形成上升运动和云粒子,迎风坡云体发展减弱。地形对降雪增幅中心主要位于祁连山北坡,24 h最大增幅达3 mm。 展开更多
关键词 祁连山 地形 降雪 微物理过程
祁连山冬季降雪个例模拟分析(Ⅱ):人工催化试验 被引量:7
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作者 孙晶 楼小凤 +1 位作者 史月琴 胡志 《高原气象》 CSCD 北大核心 2009年第3期496-506,共11页
利用部分改进了的中尺度模式MM5V3对2006年2月7~8日甘肃北部地区一次冷云降雪过程进行了人工催化的数值试验,研究加入人工冰晶对祁连山北坡地区冷性层云降雪的影响。进行了不同剂量和不同高度的催化试验,详细分析了催化后的微物理过程... 利用部分改进了的中尺度模式MM5V3对2006年2月7~8日甘肃北部地区一次冷云降雪过程进行了人工催化的数值试验,研究加入人工冰晶对祁连山北坡地区冷性层云降雪的影响。进行了不同剂量和不同高度的催化试验,详细分析了催化后的微物理过程和动力热力过程的变化。结果表明:累积降雪中心的上风方含有过冷云水的区域为催化潜力区,催化后累积降雪中心雪量增加,增雪区周围出现分散的减雪区。过冷云水最多并且最缺乏冰晶粒子的层次具有很好的催化条件。加入人工冰晶后消耗了水汽和过冷云水,冰晶和雪的量值均有所增加,雪碰并冰晶过程、冰晶转化过程、凝华过程是雪增长的主要过程,相态变化引起的潜热增加导致升温和上升运动加强。这种变化同时使周围的垂直运动和水成物含量发生改变,周围的上升运动减弱,雪的含量减少,产生了减雪区。 展开更多
关键词 祁连山 降雪 人工催化试验 中尺度模式MM5V3
CAMS复杂云微物理方案与GRAPES模式耦合的数值试验 预览 被引量:17
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作者 孙晶 楼小凤 +1 位作者 胡志 沈学顺 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期 315-325,共11页
CAMS复杂云微物理方案是混合相双参数方案,包括11个云物理变量和31个云物理过程,能够同时预报水成物的比质量和数浓度。通过在GRAPES非静力中尺度模式中增加预报量并修改相关程序后,实现了二者的耦合,耦合后模式运行稳定。选取2005... CAMS复杂云微物理方案是混合相双参数方案,包括11个云物理变量和31个云物理过程,能够同时预报水成物的比质量和数浓度。通过在GRAPES非静力中尺度模式中增加预报量并修改相关程序后,实现了二者的耦合,耦合后模式运行稳定。选取2005年8月15—17日我国华北地区一次暴雨过程,利用耦合后的模式进行48h模拟试验,同时还选取了GRAPES模式中其他3个比较复杂的微物理方案进行模拟,着重分析了降水和水成物分布的模拟结果。研究结果表明:CAMS方案能够模拟出与实测相接近的雨带分布特征,并且对降水演变的模拟结果与其他方案比较一致,对暴雨中心位置的模拟有待改进。CAMS方案模拟的水成物垂直分布与其他方案相比具有相似的总体特征,各相态粒子的量级和分布合理,不同方案的结果在量值上有所差别。个例分析结果显示出CAMS方案对降水和水成物的分布能够合理描述。今后应通过更多个例进行更为精细的模拟试验,对新方案进行检验。 展开更多
关键词 微物理方案 GRAPES模式 水成物
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华南冷锋云系的中尺度和微物理特征模拟分析 预览 被引量:16
11
作者 史月琴 楼小凤 +2 位作者 邓雪娇 胡志 周秀骥 《大气科学》 CSCD 北大核心 2008年第5期 1019-1036,共18页
利用中国气象科学研究院(CAMS)中尺度云分辨模式,结合实测地面雨量、卫星和雷达资料,对发生在2004年3月31日-4月1日的华南春季冷锋降水过程进行模拟分析。模拟云带的出现时间、位置、形状与走向以及随时间的演变均与卫星观测一致。模... 利用中国气象科学研究院(CAMS)中尺度云分辨模式,结合实测地面雨量、卫星和雷达资料,对发生在2004年3月31日-4月1日的华南春季冷锋降水过程进行模拟分析。模拟云带的出现时间、位置、形状与走向以及随时间的演变均与卫星观测一致。模拟的雷达回波分布同实测一致,回波主要出现在地面锋线以及锋后冷空气一侧,呈西南东北带状分布,锋面云系的不同部位回波单体的差异很大。模拟的主要降水时段内的地面雨量分布范围以及大小同实测接近,中尺度雨带呈西南东北带状结构,随着冷锋的移动逐渐向东南方向移动。在中尺度雨带上有4个生命史超过3小时的强降水中心,强降水中心基本都是向东略偏南的方向移动,与回波单体的移动方向一致。锋面云系的垂直运动深厚,且基本与云区对应,云系产生在低层辐合、正涡度,高层辐散和高相当位温的区域。地面锋线附近的上升速度大,云水含量高,冰相粒子的淞附和雨滴碰并云滴是云中的主要微物理过程,暖雨过程和冷雨过程都重要;而在高空锋区宽雨带部分低层为下沉气流,上升气流只出现在高层,主要是过冷云水、霰和雪晶组成的混合云,雪晶是霰增长的主要源项,降水主要由霰的融化产生,冷云降水过程比较重要。 展开更多
关键词 华南地区 冷锋降水 中尺度雨带 微物理转化过程 数值模拟
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华南冷锋云系的人工引晶催化数值试验 预览 被引量:16
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作者 史月琴 楼小凤 +2 位作者 邓雪娇 胡志 周秀骥 《大气科学》 CSCD 北大核心 2008年第6期 1256-1275,共20页
在对华南2004年3月31日~4月1日的冷锋降水天气过程进行正确模拟的基础上,通过向云中引入人工冰晶研究了催化效应,结果表明:催化使地面雨量在催化后30 min开始增加,80 min时达到峰值,120 min时减小到最小值。被催化的云团随着自然雨带... 在对华南2004年3月31日~4月1日的冷锋降水天气过程进行正确模拟的基础上,通过向云中引入人工冰晶研究了催化效应,结果表明:催化使地面雨量在催化后30 min开始增加,80 min时达到峰值,120 min时减小到最小值。被催化的云团随着自然雨带逐渐向东南方向移动,并且催化云影响其周围的云团,造成了催化的下风方域外效应,使催化效果可以延长到催化后10个小时,随着自然云的消散而结束。人工冰晶的引入,使得大量过冷雨滴快速转变为霰粒,霰粒通过淞附云水和碰并雨滴过程增长,使降水提前发展,之后霰粒的融化使地面雨量增加。大量冻结潜热的释放,使云中温度增加,上升速度增强,说明“静力催化作用”和“动力催化作用”是相互关联不可割裂的。在云体发展早期冷云降水过程还没有启动之前引入人工冰晶的催化效果优于云体发展接近成熟时的催化效果,而只由催化剂量的不同造成的增雨差异较小。 展开更多
关键词 冷锋降水 人工引晶 催化试验 中尺度数值模式
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Application of Radar Reflectivity Factor in Initializing Cloud-Resolving Mesoscale Model. Part Ⅰ: Retrieval of Microphysical Elements and Vertical Velocity
13
作者 刘红亚 徐海明 +2 位作者 胡志 薛纪善 沈桐立 《气象学报:英文版》 SCIE 2008年第2期 162-172,共11页
<正>Assuming that cloud reaches static state in the warm microphysical processes,water vapor mixing ratio (q_v),cloud water mixing ratio (q_c),and vertical velocity (w) can be calculated from rain water mixing r... <正>Assuming that cloud reaches static state in the warm microphysical processes,water vapor mixing ratio (q_v),cloud water mixing ratio (q_c),and vertical velocity (w) can be calculated from rain water mixing ratio (q_r).Through relation of Z-q_r,q_r can be retrieved by radar reflectivity factor (Z).Retrieval results indicate that the distributions of mixing ratios of vapor,cloud,rain,and vertical velocity are consistent with radar images,and the three-dimensional spatial structure of the convective cloud is presented.Treating q_v saturated at the echo area,the retrieved q_r is about 0.1 g kg~(-1),q_c is always less than 0.3 g kg~(-1),w is usually below 0.5 m s~(-1),and rain droplet terminal velocity (v_r) is around 5.0 m s~(-1) in the place where radar reflectivity factor is about 25 dBz;in the place where echo is 45 dBz,the retrieved q_r and q_c are always about 3.0 g kg~(-1),w is greater than 5.0 m s~(-1),and v_r is around 7.0 m s~(-1).In the vertical,the maximum updraft velocity is greater than 3.0 m s~(-1) at the height of around 5.0 km,the maximum cloud water content is about 3.0 g kg~(-1) above 5 km and the maximum rain water content is about 3.0 g kg~(-1) below 6 km.Due to the assumption that the cloud is in static state,there will be some errors in the retrieved variables within the clouds which are rapidly growing or dying-out,and in such cases,more sophisticated radar data control technique will help to improve the retrieval results. 展开更多
关键词 雷达 水汽凝结体 云层溶解模式 气候学
Application of Radar Reflectivity Factor in Initializing Cloud-Resolving Mesoscale Model. Part Ⅱ: Numerical Simulation Experiments
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作者 刘红亚 徐海明 +2 位作者 薛纪善 胡志 沈桐立 《气象学报:英文版》 SCIE 2008年第2期 173-186,共14页
<正>Microphysics elements and vertical velocity retrieved were incorporated using the nudging method into the initial data assimilation of GRAPES (Global/Regional Assimilation and Prediction System) model. Simul... <正>Microphysics elements and vertical velocity retrieved were incorporated using the nudging method into the initial data assimilation of GRAPES (Global/Regional Assimilation and Prediction System) model. Simulation experiments indicated that nudging technique was effective in forcing the model forecast gradually consistent to the observations,yielding the thermodynamically and dynamically balanced analysis field.As viewed from the simulation results,water vapor is vital to precipitation,and it is a governing factor for the amount and duration of precipitation.The initial cloud water,rain water,and vertical velocity determine the strength distribution of convection and precipitation at the beginning time of forecast;the horizontal wind field steers the motion of the mesoscale weather system embedded in and impacts the position of precipitation zone to a large extent.The simulation experiments show that the influence of the initial retrieval data on prediction weakens with the increase of forecast time,and within the first hour of forecast,the retrieval data have an important impact on the evolution of the weather system,but its influence becomes trivial after the first three hours.Changing the nudging coefficient and the integral time-spacing of numerical model will bring some influences to the results.Herein only one radar reflectivity was used,the radar observations did not cover the whole model domain,and some empirical parameters were used in the retrieval method, therefore some differences still lie between simulation and observation to a certain extent,and further studies on several aspects are expected. 展开更多
关键词 雷达 水汽凝结体 气候学 旋压 云层溶解
雷达反射率因子在中尺度云分辨模式初始化中的应用Ⅰ:云微物理量和垂直速度的反演 预览 被引量:12
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作者 刘红亚 徐海明 +2 位作者 胡志 薛纪善 沈桐立 《气象学报》 CSCD 北大核心 2007年第6期896-905,共10页
对于水平网格距小于10 km的高分辨率非静力平衡的显式云分辨模式,云微物理量的初始化以及物理量之间的相互协调是十分重要的,并且一直是云分析领域的一个难题。考虑在云雨处于定常状态的前提下,根据暖云过程,可得到云中水成物之间相互... 对于水平网格距小于10 km的高分辨率非静力平衡的显式云分辨模式,云微物理量的初始化以及物理量之间的相互协调是十分重要的,并且一直是云分析领域的一个难题。考虑在云雨处于定常状态的前提下,根据暖云过程,可得到云中水成物之间相互转化以及与垂直速度的约束关系,而雨水含量跟雷达反射率因子(Z)有关。因此,采用合肥新一代天气雷达2003年7月5日02时(北京时)的观测资料,针对雷达探测的特点对雷达原始数据进行了坐标转换,并进行了插值处理和简单的质量控制,然后依据Z-qr关系和定常暖云方案,反演了雨水混合比(qr)、云水混合比(qc)、水汽混合比(qv)和垂直速度(w)。结果表明,由此得到的雷达回波主要特征及量值分布与雷达站的CAPPI图像基本一致;水汽、云水、雨水和垂直速度量值大小的分布与雷达回波强度的分布也是吻合的,体现出了云中水成物和垂直速度的三维分布结构;各物理量的量值也符合梅雨锋暴雨的特点,梅雨锋积层混合云系中层状云和对流云的差别十分明显。在较强的回波区,雨水在6 km以下含量较大,最大值位于4 km左右,可超过3.0 g/kg;上升速度在5 km左右最大,最大值超过5 m/s;云水含量大值区位于5 km以上,在7 km高度上达到最大,超过3.0 g/kg;雨滴末速度虽然上下比较一致,一般几米每秒,但在5 km左右为大值区。 展开更多
关键词 雷达 水成物 邻近预报 云模式
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雷达反射率因子在中尺度云分辨模式初始化中的应用Ⅱ:数值模拟试验 预览 被引量:8
16
作者 刘红亚 徐海明 +2 位作者 薛纪善 胡志 沈桐立 《气象学报》 CSCD 北大核心 2007年第6期906-918,共13页
将反演的云微物理量和垂直速度采用“牛顿连续松弛逼近”(Nudging)技术应用到GRAPES模式中,对一次梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟。通过设计不同的试验方案,分别对水汽、液态水和垂直速度对Nudging效果以及预报结果的影响进行了考察。... 将反演的云微物理量和垂直速度采用“牛顿连续松弛逼近”(Nudging)技术应用到GRAPES模式中,对一次梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟。通过设计不同的试验方案,分别对水汽、液态水和垂直速度对Nudging效果以及预报结果的影响进行了考察。研究发现,采用Nudging初始化方法,可使背景场与观测反演资料相协调,实现了模式中对流的热启动,模式预报的开始时刻就产生降水,缩短Spin-up时间。水汽对降水至关重要,对降水的强度和持续时间都有重要影响;云水、雨水和垂直速度决定了初始时刻对流的强弱分布并产生降水;水平风场决定了系统的移动方向,对预报降水的落区有重要影响。模式比较成功地模拟了6 h的降水过程,中尺度天气系统的时空特征比较明显,对流中心上升速度最大值约2.0 m/s,云水含量400 hPa以上较大,最大值约1.5 g/kg,雨水含量500 hPa以下较大,最大约3.0 g/kg,底层辐合高层辐散。反演资料对降水的影响随预报时间的增加而减弱,预报1 h之内反演资料有明显影响,3 h之后的预报则主要依赖模式自身。鉴于仅使用一部雷达资料的反射率因子资料,雷达资料没有覆盖整个模式区域,天气系统被截断,反演和同化过程还采用了一些经验参数方法等原因,数值模拟结果与雷达观测之间还存在一定的差异,有待于更深入的研究。 展开更多
关键词 雷达 Nudging 邻近预报 云模式 热启动
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梅雨期暴雨个例模拟及其中小尺度结构特征分析研究 预览 被引量:36
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作者 孙晶 楼小凤 +1 位作者 胡志 赵思雄 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第1期 1-18,共18页
利用中尺度数值模式MM5和多普勒雷达观测资料,对2002年7月22-23日发生在长江中游一次梅雨暴雨过程进行模拟和分析。模拟结果与观测资料相比基本吻合。主要研究内容包括暴雨过程α中尺度到γ中尺度的回波结构以及动力特征和云降水粒子... 利用中尺度数值模式MM5和多普勒雷达观测资料,对2002年7月22-23日发生在长江中游一次梅雨暴雨过程进行模拟和分析。模拟结果与观测资料相比基本吻合。主要研究内容包括暴雨过程α中尺度到γ中尺度的回波结构以及动力特征和云降水粒子的分布。研究结果表明:在长江中游地区存在一条东北西南走向低空切变线,切变线北侧偏东气流中回波较弱,而南侧西南气流中不断出现强对流云团发生发展、合并分裂现象,形成沿着切变线分布的α中尺度对流带。对流带中有多个东北西南向的β中尺度波列,这些波列由从西南向东北方向移动的γ中尺度回波所构成。新回波大多产生在老回波的后部。γ中尺度回波具有相应尺度的气流辐合辐散结构。各种云降水粒子与动力场相互配合,上升运动位置和强弱决定云水的位置和强弱。云发展初期降雨首先产生于低层,以暖雨过程为主,成熟期云中冰相粒子对降水非常重要。强回波区的降水会在近地面产生出流。在西南气流中,远离切变线的回波移速大于靠近切变线的回波,容易产生回波合并;强回波由于降水而产生下沉和辐散气流,易导致回波分裂。 展开更多
关键词 梅雨 中尺度对流系统 雷达回波 数值模拟
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Recent Progress in Cloud Physics Research in China 预览 被引量:1
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作者 马建中 郭学良 +2 位作者 赵春生 张义军 胡志 《大气科学进展:英文版》 SCIE CAS CSCD 2007年第6期 1121-1137,共17页
中国云物理学研究的评论在期间 2003 2006 在这篇论文被做。云田间试验和观察,云物理学和降水上的研究包括它在冰雹抑制和人造降雨改进的理论应用程序,云物理学和闪电,和云和气候变化被包括。首先对从天气修正活动,云物理学的问题... 中国云物理学研究的评论在期间 2003 2006 在这篇论文被做。云田间试验和观察,云物理学和降水上的研究包括它在冰雹抑制和人造降雨改进的理论应用程序,云物理学和闪电,和云和气候变化被包括。首先对从天气修正活动,云物理学的问题和天气修正的需求到期与许多田间试验和模型研究在中国被探讨了。当云物理学和天气修正仍然是时,一个重要研究领域,在喷雾器之间的相互作用,云和放射处理变化研究,它是当前的气候的关键问题,在过去的四年在中国成为了一个新研究方向。 展开更多
关键词 中国 物理研究 气象要素 降水 气候变化
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A THREE-DIMENSIONAL NUMERICAL STUDY ON DENSE FOG OVER MOUNTAINOUS AREAS
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作者 史月琴 邓雪娇 +1 位作者 胡志 吴兑 《热带气象学报:英文版》 SCIE 2007年第1期 17-20,共4页
用非静水力学的中央规模模型 MM5v3,在山 Nanling 区域上从 3 月 7 日发生了到 2001 年 3 月 8 日的浓雾被学习。与综合田间试验和观察,出现,发展和雾的电梯机制被分析。结果显示在层状云来前,沿着山腹和冷却冷凝作用登上的南方的... 用非静水力学的中央规模模型 MM5v3,在山 Nanling 区域上从 3 月 7 日发生了到 2001 年 3 月 8 日的浓雾被学习。与综合田间试验和观察,出现,发展和雾的电梯机制被分析。结果显示在层状云来前,沿着山腹和冷却冷凝作用登上的南方的温暖、湿的空气形成了山雾。然后,雾被形成由在联系云的山顶上层状。前面倒置层加速了发展并且扩大了更低的云和雾的持续时间。紧张,出现时间,集体内容和温度的变化和雾的相对湿度观察同意了那些。它证明中央规模模型有潜力预报山雾。 展开更多
关键词 数字分析 山地 观测分析
关于半拉格朗日半隐式大气模式的时步问题 预览 被引量:1
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作者 胡志 史月琴 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第1期 1-10,共10页
讨论半拉格朗日半隐式大气模式中时步的限制,展示时步过大时用一般的首尾两点平均方案计算非线性源汇项的严重误差,提出精确的源汇项计算格式并作了特例计算和比较,讨论了被模拟的大气过程和波动的特征对时步的要求,指出柯朗数Nc=C&... 讨论半拉格朗日半隐式大气模式中时步的限制,展示时步过大时用一般的首尾两点平均方案计算非线性源汇项的严重误差,提出精确的源汇项计算格式并作了特例计算和比较,讨论了被模拟的大气过程和波动的特征对时步的要求,指出柯朗数Nc=C·△t/△X是大气模式时空步长匹配的重要参数。指出云降水和大气化学过程特征时间对相应的正定变量的计算时步的限制。 展开更多
关键词 半拉格朗日半隐式格式 非线性源汇项 时步
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