利用高分辨率GRAPES_MESO中雙參數(shù)云微物理方案、WSM6方案和NCEP5方案,對我國兩次強(qiáng)降水過程進(jìn)行數(shù)值模擬與診斷研究,結(jié)合地面加密自動站與雷達(dá)、MODIS、CloudSat、FY等衛(wèi)星資料,診斷評估云方案的預(yù)報(bào)性能,同時(shí)研究伴隨強(qiáng)對流性降水中的關(guān)鍵云物理過程。個例研究表明:雙參數(shù)方案模擬的雨帶走向、范圍、降水強(qiáng)度與實(shí)況擬合較好,同時(shí)在對流云團(tuán)的最大回波高度與強(qiáng)度、冰晶的分布與云砧結(jié)構(gòu)等方面也具有一定的優(yōu)勢,但冰晶含量和回波頂高度略低于觀測。業(yè)務(wù)方案WSM6也能較好的模擬出雨帶的走向和范圍,但降水強(qiáng)度明顯偏強(qiáng),在過冷云水以及云中水凝物和地面配置方面存在不合理的現(xiàn)象,同時(shí)強(qiáng)回波的位置不夠準(zhǔn)確,冰晶含量和回波頂高度也較觀測偏低,這都為日后方案的改進(jìn)提供重要的支持。兩次強(qiáng)降水均是由層狀云降水和嵌置其中的對流性云團(tuán)降水構(gòu)成,對流發(fā)展旺盛的云團(tuán)中,冰相粒子尤其是霰粒子對對流的發(fā)展與降水起著主導(dǎo)作用,霰的融化是對流性強(qiáng)降雨的主要來源,而周圍的層狀云降水區(qū)域霰粒子的分布極少,主要受雪的融化與暖云降水的影響。同時(shí),霰粒子的高值區(qū)對應(yīng)有較強(qiáng)的上升氣流使其充分長大,霰粒子的缺失將不能準(zhǔn)確模擬出強(qiáng)降水中心的位置和強(qiáng)度。云中水凝物的相變潛熱對模式的動力和熱力場具有重要的反饋?zhàn)饔?水凝物在生成并釋放潛熱的同時(shí),能促使上升氣流的不斷發(fā)展和對流的垂直輸送,溫度也會不斷上升,當(dāng)水凝物充分長大后,融化下落并伴隨蒸發(fā)冷卻,地面降水也會相應(yīng)增加,在不考慮潛熱釋放的試驗(yàn)中,地面降水將會受到很大的抑制。
【學(xué)位單位】：中國氣象科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：P458.121.1;P456.7
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 云微物理過程對強(qiáng)降水研究的重要性
    1.2 高分辨率模式在定量降水預(yù)報(bào)中的優(yōu)勢
    1.3 云微物理方案的研究概述
        1.3.1 國內(nèi)外云微物理方案的發(fā)展
        1.3.2 國內(nèi)外云微物理方案的診斷
    1.4 研究意義與主要工作
    1.5 章節(jié)安排
第二章 GRAPES模式及云微物理方案介紹
    2.1 GRAPES模式簡介
    2.2 GRAPES模式中主要微物理方案
第三章 江淮個例模擬試驗(yàn)分析
    3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.2 天氣形勢分析
    3.3 實(shí)況與模擬降水量對比
        3.3.1 24小時(shí)累計(jì)降水
        3.3.2 6小時(shí)降水情況
    3.4 云特征量的模擬結(jié)果對比分析
        3.4.1 水凝物的時(shí)空分布
        3.4.2 MODIS云頂溫度
        3.4.3 水凝物的水平分布
    3.5 實(shí)況與模擬雷達(dá)回波對比
        3.5.1 地面雷達(dá)回波特征
        3.5.2 雷達(dá)垂直剖面
    3.6 模擬的冰水含量與CloudSat實(shí)況對比
    3.7 云微物理過程的敏感性試驗(yàn)
    3.8 本章小結(jié)
第四章 浙閩個例模擬試驗(yàn)分析
    4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.2 天氣形勢分析
    4.3 MODIS云圖分析
    4.4 實(shí)況與模擬降水量對比分析
    4.5 區(qū)域平均特征量的時(shí)空演變
        4.5.1 降水率及水凝物隨時(shí)間的演變
        4.5.2 動力過程及熱力反饋隨時(shí)間演變
        4.5.3 各水凝物隨高度分布
    4.6 強(qiáng)對流雨團(tuán)的模擬結(jié)果對比分析
        4.6.1 雨強(qiáng)、TBB及雷達(dá)回波的水平分布
        4.6.2 強(qiáng)對流雨團(tuán)中水凝物的垂直剖面
    4.7 模擬的冰水含量與CloudSat實(shí)況對比
    4.8 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和討論
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 存在問題與研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡介

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本文編號：2850199