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地球物理学报 2007年第5期50卷 1351-1361页

作者：平凡罗哲贤中国科学院大气物理研究所北京100029 南京信息工程大学空间信息科学系南京210034

应用二维云分辨模式,数值研究了热带地区的对流活动,并诊断了热量和水汽的收支,发现在垂直温度平流和凝结潜热释放之间、垂直水汽平流和降水之间都维持着大体平衡,推断出质量加权平均温度及可降水分的局地变化分别由热量及水汽方程中的... 详细信息

应用二维云分辨模式,数值研究了热带地区的对流活动,并诊断了热量和水汽的收支,发现在垂直温度平流和凝结潜热释放之间、垂直水汽平流和降水之间都维持着大体平衡,推断出质量加权平均温度及可降水分的局地变化分别由热量及水汽方程中的剩余项决定.机制研究表明,深对流与浅对流在热量及水汽循环中存在较大差异,深对流中水汽的凝结及潜热释放起着主导作用,而大尺度垂直平流的加湿和冷却在浅对流中发挥主导作用.最后讨论了对流触发后热量及水汽循环的调整机制.

关键词：热量与水汽收支云分辨模式热带对流活动凝结潜热释放温度与水汽平流

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2008年6月一次华南暴雨过程的云分辨模拟分析

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大气科学学报 2013年第4期36卷 447-457页

作者：张楠沈新勇杨宇红王涛气象灾害教育部重点实验室(南京信息工程大学) 江苏南京210044 沈阳中心气象台辽宁沈阳110016 南宁市气象局广西南宁530028 沈阳区域气候中心辽宁沈阳110016

GCE(Goddard Cumulus Ensemble)模式中体现了云与云之间的相互作用,以及云与周围环境、长波辐射及示踪气体等之间的相互作用。模式可通过云中的水凝物等微物理量描述云体的生命史(发展、成熟、消散),并在此基础上通过引入地面降水诊断... 详细信息

GCE(Goddard Cumulus Ensemble)模式中体现了云与云之间的相互作用,以及云与周围环境、长波辐射及示踪气体等之间的相互作用。模式可通过云中的水凝物等微物理量描述云体的生命史(发展、成熟、消散),并在此基础上通过引入地面降水诊断方程对降水的发展过程进行分析,因而降水过程实际上是云的发展过程的体现。本文所使用的二维云分辨模式(2DCRM)就是GCE模式的二维版本。利用该模式对2008年6月10—15日的华南暴雨过程进行模拟,分析了主要降水时段地面降水收支及热量收支在不同降水发展阶段的特征。模拟结果表明,在降水初始阶段,主要由局地大气增湿和水汽辐合率减小来抑制降水发展;在成熟阶段,局地水汽变化、水汽辐合、地面蒸发和局地水凝物变化均有正的贡献,降水强度达到最大;在衰退阶段,降水强度减小的主要原因是水汽辐合显著减小。在降水性层状云区,降水主要来自于水汽辐合,水汽的主要消耗项是局地水汽增加;在对流云区,降水主要来自于水汽辐合与局地大气变干,水汽的主要消耗过程是水凝物生成并向降水性层状云区输送。初始阶段和衰退阶段的局地大气温度变化率相对较小,成熟阶段区域平均大气冷却达到最强,区域平均大气温度变化率主要受区域平均的热辐散率与区域平均的潜热释放影响。

关键词：华南暴雨云分辨模式地面降水收支对流降水层云降水

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浙闽赣地区初夏主汛期降水和能量的研究与分析

浙闽赣地区初夏主汛期降水和能量的研究与分析

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作者：杨心宜浙江大学

学位级别：硕士

气候统计结果表明在东亚夏季风推进过程中,6月中旬左右浙闽赣地区存在一个明显降水中心,并且在某些年份该区域降水异常显著。本文分析了 4个发生在浙闽赣地区的初夏主汛期强降水事件。天气诊断结果表明,西太副高的位置和强度深刻影响了... 详细信息

气候统计结果表明在东亚夏季风推进过程中,6月中旬左右浙闽赣地区存在一个明显降水中心,并且在某些年份该区域降水异常显著。本文分析了 4个发生在浙闽赣地区的初夏主汛期强降水事件。天气诊断结果表明,西太副高的位置和强度深刻影响了浙闽赣地区初夏主汛期的强降水事件;直接造成降水的系统是暖湿东亚夏季风气团和干冷大陆性气团之间的锋面系统;锋面存在于假相当位温的梯度大值区内;降水的主要水汽源地是中国南海和孟加拉湾,通过西南风从区域的西边界和南边界输入,偏南气流输送最强。云分辨模式模拟结果表明,在基于水汽考虑的降水地面降水收支中,水汽辐合辐散项(QWVF)是降水的最主要贡献项;在基于热量考虑的降水地面降水收支中,热量辐合辐散项(SHF)是降水的最主要贡献项。基于水汽收支推导得到的降水效率(PEWV)和基于热量收支推导得到的降水效率(PEH)之间存在很好的线性相关关系。在降水发展阶段,降水效率一般随着降水增加而增加;在降水成熟阶段,降水效率可以维持在一个很高的水平。将对流有效位能(CAPE)当作扰动动能(K’)的源,垂直积分后相除可以得到一个能量转化效率。地面降水率、降水效率以及能量转化率之间的关系由动力过程和水汽输送共同决定。日降水峰值出现在下午。冰云热力效应主要通过冰云潜热作用和冰云辐射作用体现,通过改变大气垂直热力结构影响净凝结和地面降水。冰云热力效应使得降水日变化的位相略微提前。

关键词：强降水云分辨模式地面降水收支降水效率能量转化效率冰云热力效应

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“菲特”台风登陆过程中辐射对强降水影响的研究与分析

“菲特”台风登陆过程中辐射对强降水影响的研究与分析

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作者：楼凌云浙江大学

学位级别：硕士

本文通过“菲特”台风的登陆降水的云分辨模式的敏感性实验模拟分析研究了云微物理和降水对辐射的响应。模式模拟的区域平均地面降水率与实况相比基本一致。收支分析显示平均降水的增加是由存在冰云辐射效应时,去除水云辐射效应造成的... 详细信息

本文通过“菲特”台风的登陆降水的云分辨模式的敏感性实验模拟分析研究了云微物理和降水对辐射的响应。模式模拟的区域平均地面降水率与实况相比基本一致。收支分析显示平均降水的增加是由存在冰云辐射效应时,去除水云辐射效应造成的平均降水的增加是和雨滴冰滴碰冻减少有关;而在无冰云辐射效应条件下,去除水云辐射效应对降水没有影响。去除冰云辐射效应通过增加净凝结而增加降水。降水量极值的增大是由于当存在冰云辐射效应时去除了水云辐射效应或者当存在水云辐射效应时去除了冰云辐射效应导致的净凝结的增加所引起的;降水量极值的减小是由于当不存在冰云辐射效应时去除了水云辐射效应或者当不存在水云辐射效应时去除了冰云辐射效应导致的净凝结的减少所引起的。平均降水率是降水强度和降水覆盖率的乘积。辐射造成的平均降水率的差异是和降水强度的差异有关。辐射造成的最大降水率的差异是和最大降水覆盖率的差异有关。

关键词：云分辨模式水云和冰云辐射效应区域平均降水率降水强度降水覆盖率净凝结云凝物辐合

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热带深对流区的雨滴微物理收支分析

热带深对流区的雨滴微物理收支分析

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创新驱动发展提高气象灾害防御能力——第30届中国气象学会年会

作者：李小凡浙江大学地球科学系

降水是在大尺度动力和热力环境条件下对流产生发展的结果,而热带降水的产生是和云微物理过程,特别是雨滴微物理过程直接有关。云微物理变化率没有常规观测,只有云分辨模拟的降水结果才能使雨滴微物理收支分析成为可能。云分辨模式拥有... 详细信息

降水是在大尺度动力和热力环境条件下对流产生发展的结果,而热带降水的产生是和云微物理过程,特别是雨滴微物理过程直接有关。云微物理变化率没有常规观测,只有云分辨模拟的降水结果才能使雨滴微物理收支分析成为可能。云分辨模式拥有显式云微物理参数化和云凝物混合比预报方程。在这个研究中,我们使用二维云分辨模式模拟了1992-1993年TOGA-COARE试验期间的热带降水。这类模拟已和实际观测作了比较,因此模拟资料用于分析雨滴微物理收支。雨滴微物理收支表明降水和降水源汇及雨凝物辐合辐散有关。降水源汇基本由雨滴收集云水滴,霰融化成雨滴,和雨滴蒸发这三项来决定。据此,降水分为三类。分析结果发现67%以上的总降水和对流层整层上升运动造成的降水源(雨滴收集云水滴和霰融化成雨滴大于雨滴蒸发)有关。26%以上的总降水和对流层下层上升运动造成的以霰融化成雨为主要降水源有关。15%以上的总降水来自于动力雨凝物输送有关。我还分析了垂直速度,水汽和云凝物,比湿扰动和云凝物混合比的垂直结构和云微物理收支,和讨论了应用于对流层状降水云分解的可能性。我将在年会上作详细介绍。

关键词：热带降水雨滴微物理收支降水源汇雨凝物辐合辐散云分辨模式

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