發(fā)布時間：2020-11-10 08:57

　　 積云夾卷混合過程作為天氣和氣候中的重要過程,影響著大氣中能量的垂直輸送、降水和輻射。夾卷率是用于描述該過程快慢的物理量,是積云參數(shù)化方案中的一個重要但非常不確定的參數(shù)。為了在積云參數(shù)化方案中準(zhǔn)確地描述夾卷率,本文基于觀測和數(shù)值模擬,研究了積云夾卷率的影響因子并參數(shù)化。主要結(jié)論如下:對于模擬的KWAJEX項目中的積云,云中質(zhì)量通量、浮力和垂直速度隨高度先增加后減小;濕靜力能隨高度先減小后增加。卷入云中的空氣約由58%的云內(nèi)空氣和42%的環(huán)境空氣組成。云中夾卷率的值介于0-4 km~(-1),比傳統(tǒng)積云參數(shù)化方案中的大。夾卷率在云底以上隨高度遞減,在云中部變化較慢,在接近云頂時迅速增加。云中平均夾卷率隨云頂高度的增加而減小。從夾卷率與云中熱力、動力因子的關(guān)系來看,夾卷率與云中垂直速度、浮力呈負(fù)相關(guān),與云半徑的倒數(shù)和|w~(-1)dw/dz|呈正相關(guān)。基于夾卷率與云中熱力、動力因子的關(guān)系,分別利用單個變量擬合和多個變量進(jìn)行主成分回歸分析建立夾卷率的參數(shù)化方案,對比發(fā)現(xiàn)使用多個變量進(jìn)行主成分回歸得到的參數(shù)化方案更適合夾卷率的參數(shù)化。對于不同分辨率的大尺度模式,夾卷率參數(shù)化方案存在尺度依賴。對于RACORO和RICO項目中觀測到的積云,云中夾卷率與環(huán)境相對濕度呈正相關(guān)。物理分析表明,較大的相對濕度通過減少云核(云的核心)的浮力和減弱云核附近氣流的下沉來促進(jìn)夾卷。云核的浮力減小以及云核附近氣流下沉的減弱進(jìn)一步減小云核中的上升氣流;云核中的上升氣流越少越容易受到環(huán)境的影響,從而導(dǎo)致夾卷率越大。夾卷率和相對濕度之間的關(guān)系與對流參數(shù)化中廣泛使用的“浮力分類概念”一致。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P43
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

WRF 模擬區(qū)域設(shè)置，其中黑點(diǎn)表示 S 波段雙偏振雷達(dá)表 3.1 模式重要物理過程參數(shù)化方案設(shè)置d01&d02 d039.8.19 0:00-8.20 12:00 (UTC) 1999.8.19 12:00-1999.8.2012 h 4 hMorrisonRRTMGRRTMGNoahYSUKain-Fritsch(僅 d01)

第三章 熱力和動力因子對積云夾卷率的影響高度，模擬的雷達(dá)反射率的頻率最大值分布在 0-30dBZ，尤其在低層比觀測分布得更廣一些。當(dāng)高度在 9-13km 時，觀測和模擬的雷達(dá)反射率的頻率最大值分布范圍大體一致。因此，本次模擬基本抓住了觀測到的雷達(dá)反射率的垂直分布和量級特征。圖 3.2（c）對比了雷達(dá)反演的降水率和模擬的降水率的歸一化頻率分布。有關(guān)雷達(dá)反演降水率的具體描述詳見 Houze et al. (2004)[66]。從圖 3.2（c）可以看出，當(dāng)降水率介于 2.3-24.7 mm h時，模擬的降水率的歸一化頻率略大于觀測的，而當(dāng)降水率小于 2.3mmh-1或者大于 24mmh-1時，觀測的降水率的歸一化頻率大于模擬的�？紤]到雷達(dá)在反演降水率時存在的諸多不確定性[67,68]，本次模擬還是比較好地捕獲到了降水率的總體分布情況。因此，WR模式對本次深對流云系的模擬效果較好，可以用于估算夾卷率并做進(jìn)一步分析。
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 程穆寧;陸春松;劉延剛;;5m尺度上夾卷率的變化特征及其與云微物理量之間的關(guān)系(英文)[J];Science Bulletin;2015年07期

2 程穆寧;陸春松;劉延剛;;5m尺度上夾卷率的變化特征及其與云微物理量之間的關(guān)系[J];科學(xué)通報;2015年19期

3 李巖瑛;蔡英;張春燕;曾婷;楊吉萍;;西北東部季風(fēng)過渡區(qū)夾卷率與夏季風(fēng)的動力學(xué)關(guān)系[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2019年12期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 郭小浩;基于飛機(jī)觀測和數(shù)值模擬的積云夾卷及其參數(shù)化和云系相互作用研究[D];南京信息工程大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 孫誠;積云夾卷率的影響因子及其參數(shù)化[D];南京信息工程大學(xué);2019年

本文編號：2877747