利用國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目環(huán)北京地區(qū)三架飛機(jī)聯(lián)合云探測(cè)試驗(yàn)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(zhǎng)過(guò)程，依據(jù)觀測(cè)結(jié)果，考察了中尺度數(shù)值模式對(duì)積層混合云云物理及降水過(guò)程的模擬能力。研究結(jié)果表明： 飛機(jī)在0－-16oC范圍的云層內(nèi)觀測(cè)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(cè)的冰晶形態(tài)受云頂溫度影響，云頂溫度不同，觀測(cè)的冰晶形態(tài)不同，當(dāng)云頂溫度高于-8oC，在云中低層觀測(cè)的冰晶形態(tài)以板狀和針柱狀為主，當(dāng)云頂溫度低于-13oC時(shí)，在云中低層可觀測(cè)到輻枝狀冰晶，當(dāng)云頂溫度低于-18oC時(shí)，在云中低層可觀測(cè)到柱帽狀冰晶。同時(shí)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(duì)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(shí)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(zhǎng)過(guò)程主要包括凝華、凇附和聚合過(guò)程，在垂直方向上，隨著高度降低云中過(guò)冷水增多，冰晶的凇附增長(zhǎng)也相應(yīng)增強(qiáng)。積層混合云中的對(duì)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....

【文章頁(yè)數(shù)】：113 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(dòng)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(biāo)(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(kuò)散方案是建立在風(fēng)場(chǎng)和位溫的局地梯度基礎(chǔ)上的，此即局地K方法，擴(kuò)散系數(shù)是局地理查森數(shù)的函數(shù)，該方案因?yàn)槠漭^小的計(jì)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(xiàng)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(duì)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(gè)例進(jìn)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(shì)，(a)08時(shí)500hPa高度場(chǎng)（單位：gpm）和風(fēng)場(chǎng)，（b）09時(shí)FY2C可見(jiàn)光云圖

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

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