利用國家科技支撐計劃重點項目環(huán)北京地區(qū)三架飛機聯(lián)合云探測試驗數(shù)據(jù)，研究了2009年4月18日和5月1日兩次積層混合云中冰晶形態(tài)、分布與增長過程，依據(jù)觀測結(jié)果，考察了中尺度數(shù)值模式對積層混合云云物理及降水過程的模擬能力。研究結(jié)果表明： 飛機在0－-16oC范圍的云層內(nèi)觀測的冰晶形態(tài)主要包括板狀、針柱狀、柱帽狀、輻枝狀和不規(guī)則狀。云中低層觀測的冰晶形態(tài)受云頂溫度影響，云頂溫度不同，觀測的冰晶形態(tài)不同，當云頂溫度高于-8oC，在云中低層觀測的冰晶形態(tài)以板狀和針柱狀為主，當云頂溫度低于-13oC時，在云中低層可觀測到輻枝狀冰晶，當云頂溫度低于-18oC時，在云中低層可觀測到柱帽狀冰晶。同時冰晶形態(tài)還受其所處云中位置的影響，不同云區(qū)采集的冰晶形態(tài)都是多形態(tài)的混合，但是對流區(qū)域能夠采集到更多的輻枝狀冰晶和冰晶聚合體，同時冰晶的凇附程度高于層云區(qū)域，而層云區(qū)域能夠采集到清晰的六角板狀冰晶；在融化層以上，冰晶的增長過程主要包括凝華、凇附和聚合過程，在垂直方向上，隨著高度降低云中過冷水增多，冰晶的凇附增長也相應(yīng)增強。積層混合云中的對流區(qū)和層云區(qū)粒子譜下落拓寬速率有明顯差別，在4.8－4.2km（-11....

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2.2WRF模式工作流程圖

圖2.2WRF模式工作流程圖.2模式的動力框架本文采用的是WRF(ARW)V3.2.1版本，該版本采用可壓縮非靜力歐拉方程組，由守變量構(gòu)建的控制方程組(Ooyama,2001)，采用地形追隨質(zhì)量坐標(Laprise,1992)，平網(wǎng)格采用ArakawaC網(wǎng)格....

圖2.3各物理方案之間的相互作用示意圖

垂直擴散方案是建立在風(fēng)場和位溫的局地梯度基礎(chǔ)上的，此即局地K方法，擴散系數(shù)是局地理查森數(shù)的函數(shù)，該方案因為其較小的計算量和能在典型的產(chǎn)生產(chǎn)生合理的結(jié)果而被廣泛應(yīng)用于大氣數(shù)值模式中。該方案用反梯度項表引起的通量，在行星邊界層頂顯示處理夾卷層，根據(jù)大尺度渦旋模式的研究表示成與地表....

圖2.4三層嵌套模擬區(qū)域(彩色陰影：地形高度)

第二章資料和模式介紹本文所選模擬方案本文采用WRF-V3.2.1模式版本，利用1o×1o的NCEP全球分析資料對2009年48日和2009年5月1日張家口北部地區(qū)的兩次積層混合云降水個例進行模擬。模擬三重嵌套,各嵌套空間范圍如圖2.4所示，圖....

圖3.22009年5月1日天氣形勢，(a)08時500hPa高度場（單位：gpm）和風(fēng)場，（b）09時FY2C可見光云圖

31(b)圖3.22009年5月1日天氣形勢，(a)08時500hPa高度場（單位：gpm）和風(fēng)場，（b）09時FY2C可見光云圖機觀測概況009年4月18日積層混合云過程圖3.3是2009年4月18日雷達組合反射率及飛機飛行軌跡的疊加圖,從圖中可該....

本文編號：3896222