降水粒子譜形參數(shù)對(duì)江淮強(qiáng)對(duì)流天氣影響的數(shù)值研究
發(fā)布時(shí)間:2020-09-15 09:02
本文利用WRFV3.4對(duì)梅雨期江淮地區(qū)兩次強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行了數(shù)值模擬,兩次個(gè)例均使用了 MY雙參數(shù)微物理方案,WRFV3.4模式對(duì)兩次強(qiáng)度不同的強(qiáng)對(duì)流降水過程表現(xiàn)出較好的模擬能力。通過一系列對(duì)流云中主要降水粒子(雨滴、霰)譜形參數(shù)取值的敏感性試驗(yàn),研究了雨滴、霰粒譜形參數(shù)變化對(duì)不同類型強(qiáng)對(duì)流降水宏微觀演變特征的影響規(guī)律及機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn),雨滴和霰譜形參數(shù)的取值變化對(duì)強(qiáng)降水過程(個(gè)例1)地面累積降雨量影響顯著,而對(duì)冰雹過程(個(gè)例2)的降雨量影響很小,對(duì)冰雹過程(個(gè)例2)地面降雹影響較大。對(duì)兩次個(gè)例敏感性試驗(yàn)的水凝物時(shí)空分布特征進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),個(gè)例1中雨滴和霰的分布受雨滴和霰譜形參數(shù)影響較大,當(dāng)雨滴譜形參數(shù)增大時(shí),霰和雨水比含水量都是先增大后減小,數(shù)濃度則都減小。當(dāng)霰譜形參數(shù)增大時(shí),雨水比含水量減小,雨滴和霰數(shù)濃度也略有減小趨勢(shì)。雨滴半徑隨著雨滴譜形參數(shù)的增大而增大,而隨著霰譜形參數(shù)的增大,較大的霰粒分布到了更低層。個(gè)例2中雨滴和霰譜形參數(shù)的變化對(duì)霰和雹分布影響較大。當(dāng)雨滴譜形參數(shù)增加時(shí),雹比含水量先減小后增大,霰比含水量略減小。當(dāng)霰譜形參數(shù)增加時(shí),霰比含水量增加,數(shù)濃度減少,半徑增大。通過分析云中微物理轉(zhuǎn)化項(xiàng),能進(jìn)一步找到譜形參數(shù)影響模擬結(jié)果的原因。個(gè)例1中雨滴和霰譜形參數(shù)變化會(huì)影響雨水和霰相關(guān)的微物理過程,雨水的主要來源是霰的融化,隨著霰譜形參數(shù)的增大而減小,與降水規(guī)律有一定的對(duì)應(yīng)性;其主要匯項(xiàng)是雨水蒸發(fā),當(dāng)雨滴譜形參數(shù)增大時(shí),雨水蒸發(fā)量先增大后減小。霰主要靠碰并云水增長(zhǎng),隨著霰譜形參數(shù)的增大而減小。個(gè)例2中對(duì)霰和雹的源匯項(xiàng)影響較大,霰的融化隨著雨滴譜形參數(shù)的增加而減少,隨著霰譜形參數(shù)的增加,霰的融化分布到更低層。雹的主要源項(xiàng)是雹與雨水碰并形成雹和霰的轉(zhuǎn)化,這兩項(xiàng)都隨著雨滴譜形參數(shù)的變化先減小后增大,對(duì)應(yīng)了累積降雹的變化規(guī)律。綜上所述,雨滴和霰譜形參數(shù)對(duì)強(qiáng)降水和冰雹兩次強(qiáng)對(duì)流天氣的模擬結(jié)果都有一定影響,兩種粒子的譜形參數(shù)的變化會(huì)影響云中粒子水凝物的時(shí)空分布和云微物理轉(zhuǎn)化過程,因此造成地面降水分布和量級(jí)的差異。
【學(xué)位單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2017
【中圖分類】:P458
【部分圖文】:
圖2.1邋N0-X-u的空間關(guān)系逡逑
空間單位面積的水汽量,從其水平分布可以分析暴雨區(qū)的水汽來源及主要的水逡逑汽通道,水汽通量散度則揭示水汽輸送是否在某個(gè)區(qū)域集中以及集中程度。從逡逑16日20時(shí)圖3.2邋(a)水汽通量散度來看,上游湖南-江西一線有一水汽通量最逡逑大值中心,同時(shí)蘇皖地區(qū)是負(fù)的水汽通量散度區(qū),強(qiáng)烈的西南引導(dǎo)氣流源源不逡逑斷地向暴雨區(qū)輸送水汽。到17日08時(shí)圖3.2邋(b),上游的水汽通量大值中心逡逑范圍減小,而在蘇皖地區(qū)水汽通量也達(dá)到區(qū)域最大值,說明上游的水汽己經(jīng)輸逡逑送到了暴雨區(qū)。而且從水汽通量散度來看,最大值中心己經(jīng)移到了上海、浙江逡逑北部地區(qū),說明降水區(qū)域正在向東移動(dòng)。逡逑I邐,知邐”0邐(20邐i)0邐^邐*邐?邐i邋邐i<>逡逑"US逡逑o擼荊憾䲟枺海汗ゅ義希邋五澹海哄五危椋巍危椋垮危椋駑五五澹;j逦逦邋:3c辶x賢跡常卞澹玻埃保的輳對(duì)攏保度眨埃甘保ǎ幔┖停玻笆
本文編號(hào):2818765
【學(xué)位單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2017
【中圖分類】:P458
【部分圖文】:
圖2.1邋N0-X-u的空間關(guān)系逡逑
空間單位面積的水汽量,從其水平分布可以分析暴雨區(qū)的水汽來源及主要的水逡逑汽通道,水汽通量散度則揭示水汽輸送是否在某個(gè)區(qū)域集中以及集中程度。從逡逑16日20時(shí)圖3.2邋(a)水汽通量散度來看,上游湖南-江西一線有一水汽通量最逡逑大值中心,同時(shí)蘇皖地區(qū)是負(fù)的水汽通量散度區(qū),強(qiáng)烈的西南引導(dǎo)氣流源源不逡逑斷地向暴雨區(qū)輸送水汽。到17日08時(shí)圖3.2邋(b),上游的水汽通量大值中心逡逑范圍減小,而在蘇皖地區(qū)水汽通量也達(dá)到區(qū)域最大值,說明上游的水汽己經(jīng)輸逡逑送到了暴雨區(qū)。而且從水汽通量散度來看,最大值中心己經(jīng)移到了上海、浙江逡逑北部地區(qū),說明降水區(qū)域正在向東移動(dòng)。逡逑I邐,知邐”0邐(20邐i)0邐^邐*邐?邐i邋邐i<>逡逑"US逡逑o擼荊憾䲟枺海汗ゅ義希邋五澹海哄五危椋巍危椋垮危椋駑五五澹;j逦逦邋:3c辶x賢跡常卞澹玻埃保的輳對(duì)攏保度眨埃甘保ǎ幔┖停玻笆
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