發(fā)布時(shí)間：2020-07-01 08:47

【摘要】：湖北省地處中緯度內(nèi)陸地區(qū),每年春夏之交,強(qiáng)對流天氣活動頻繁,由于目前對強(qiáng)對流天氣的微物理結(jié)構(gòu)缺乏有效的觀測手段,需要通過數(shù)值模擬來分析強(qiáng)對流云的發(fā)生發(fā)展過程。本文選取2007年4月15日和2013年5月23日發(fā)生在湖北省境內(nèi)的兩次強(qiáng)對流個(gè)例,基于WRF模式探討了兩次強(qiáng)對流過程中的宏微觀演變特征及降水機(jī)制,并討論了五種云物理方案對云微物理結(jié)構(gòu)模擬的差異,結(jié)果表明：兩次天氣過程中,在高空500hpa兩槽一脊大的形勢背景下,階梯形小槽的出現(xiàn),使得湖北地區(qū)上空中層建立西北氣流,空氣變得干冷,大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài),低空有偏南暖濕氣流與西北冷空氣交匯,水汽在局地形成累積,同時(shí)氣流輻合抬升,即造成了較強(qiáng)的對流性天氣。MY (Milbrandt-Yau)方案在模擬出較好降水落區(qū)的同時(shí),能夠模擬出地面降雹。通過MY方案對兩次個(gè)例云中水成物粒子分布演變特征進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)兩次個(gè)例云中絕大部分云水被輸送至0℃層以上,在云頂形成大量冰晶,霰粒子下方有較多的雨水形成；孝感個(gè)例(Casel)和十堰個(gè)例(Case2)中降水均主要來源于霰的融化,其次是云雨自動轉(zhuǎn)化和雨水收集云水,但比霰的融化小很多；霰的來源主要是冰晶碰凍雨水,并通過碰凍云水和雨水增長,其中Case1中霰對云水的碰凍大于對雨水的碰凍,Case2中兩者對霰的增長貢獻(xiàn)相當(dāng)。Case1和Case2中冰雹均主要由霰碰凍雨水產(chǎn)生,并主要通過碰凍云水增長。在對五種云物理方案模擬的兩次個(gè)例結(jié)果對比分析中發(fā)現(xiàn),Lin和WSM6方案所模擬出的云水比含水量均比較低；MY方案所模擬出的冰晶比含水量都很高,Case1和Case2中最大分別為3.9和2.0 g/kg,但雪含量很少；WSM6、WDM6、Morrison三種方案模擬出的雪含量較為豐富,最大值均在1.8g/kg以上。五種云物理方案所模擬的霰(雹)粒子比含水量相差不大。Lin、WSM6、WDM6、Morrison4種方案中雨水主要來源均為霰的融化。Case1中,Lin方案雨水第二源項(xiàng)為雨水收集云水、云雨自動轉(zhuǎn)化；WSM6、WDM6中雪融化、雨水收集云水、云雨自動轉(zhuǎn)化亦有一定量的貢獻(xiàn)；Morrison方案中,除了霰融化,雨水很大一部分增長來源于對云水收集,另外雪的融化也有少量貢獻(xiàn)。Case2中Lin方案模擬的雨水來源與Case1相同。WSM6方案雨水第二源項(xiàng)為雪的融化,WDM6為云雨自動轉(zhuǎn)化,Morrison方案以雪融化及雨水收集云水為次要源。Case1個(gè)例,Lin方案中霰的產(chǎn)生主要來源于冰晶和雪對雨水的碰凍,增長項(xiàng)主要為霰碰凍云水和收集雪；WSM6方案中霰主要由冰晶和雪碰凍雨水產(chǎn)生,而WDM6中霰主要由雪碰凍雨水產(chǎn)生,但兩者霰的增長項(xiàng)均為霰對云水的碰凍；Morrison方案中霰的產(chǎn)生項(xiàng)主要貢獻(xiàn)來自于雨水凍結(jié)、冰晶碰凍雨水,霰碰凍云水和雨水、凝華增長是霰的主要增長機(jī)制。Case2中,Lin方案霰主要依靠冰晶碰凍雨水形成,增長項(xiàng)主要為霰碰凍云水和收集雪；WSM6、WDM6方案與Case1情況相同,Morrison方案霰主要由冰晶、雪碰并雨水產(chǎn)生,隨后通過凝華、碰凍云水和雨水等過程增長。MY方案中雨水的蒸發(fā)比其余四種方要強(qiáng),導(dǎo)致模擬降水較少。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P458.1;P426.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 段海霞;劉新偉;蒲朝霞;;不同云方案對祁連山降水模擬的影響[J];大氣科學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

本文編號：2736543