為評估2014年南京青奧會開幕式日的人工催化消減雨作業(yè)效果,利用中尺度數(shù)值模式WRF對當(dāng)日的云降水過程和催化作業(yè)開展數(shù)值模擬。本文系第一部分工作。首先對常用的八種云微物理方案的降水模擬效果進(jìn)行評估,進(jìn)一步選取Thompson和Milbrandt-Yau兩個微物理方案對此次降水過程的云系結(jié)構(gòu)和降水形成機(jī)制進(jìn)行對比分析。模擬結(jié)果表明,采用Thompson和Milbrandt-Yau兩個方案模擬的云系結(jié)構(gòu)和降水形成的微物理機(jī)制是一致的。開幕式當(dāng)天影響奧體場館的降水由弱的積層混合云系產(chǎn)生,降水過程以冰相微物理過程為主。雪的融化是雨水的主要源項,Thompson方案中雪的融化對雨水的貢獻(xiàn)率為72%,Milbrandt-Yau方案為60%,蒸發(fā)則是雨水的主要匯項,Thompson方案中蒸發(fā)對雨水的消耗率達(dá)94%,Milbrandt-Yau方案為95.6%。

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【部分圖文】：

圖22014年8月16日南京奧體中心測站實測的地面10min降水量隨時間變化

圖12014年8月16日00:00(a)500hPa和（b)700hPa天氣形勢圖，黑色等值線表示位勢高度，單位：gpm3數(shù)值模式及試驗設(shè)計

圖3南京站2014年8月16日00:00（第一行）和12:00（第二行）探空曲線：（a,c）層結(jié)曲線（實線為溫度，虛線為露點，灰色粗實線為相對濕度）；（b,d）環(huán)境風(fēng)廓線（實線為u分量，正值代表西風(fēng)；虛線為v分量，正值代表南風(fēng)）

我們首先選擇了八種不同顯式微物理方案（表1），在同一模擬設(shè)置的情況下進(jìn)行敏感性試驗并對比模擬結(jié)果，這是考慮到WRF模式有多種微物理方案可供選擇，并且不同的微物理方案可能會對模擬的云系結(jié)構(gòu)和降水特性產(chǎn)生影響，為了獲得青奧會開幕式降水過程的最優(yōu)模擬效果，以便分析此次降水過程的云微物理....

圖62014年8月16日05:00(e）衛(wèi)星觀測云場（填色表示云量，單位：%）與（a–d,f–i）不同微物理方案模擬云場（填色表示云量，單位：kgm-2）對比：（a)Eta;(b)Lin;(c)WSM6;(d)Goddard;(f)Thompson;(g)WDM6;(h)Milbrandt-Yau;(i)NSSL

圖7為05:00不同云微物理方案模擬的雷達(dá)回波與觀測雷達(dá)回波的對比。與可見光云圖（圖6e）相對應(yīng)，觀測雷達(dá)回波（圖7e）圖中奧體場館北部有一條呈東北—西南走向的回波。八種微物理方案都模擬出了回波的走向，其中Eta、Lin和Goddard方案模擬的雷達(dá)回波強(qiáng)度整體偏弱，WSM6、W....

圖102014年8月16日08:00～18:00圖9中紅色矩形區(qū)域內(nèi)Thompson方案（實線）和Milbrandt-Yau方案（虛線）模擬的不同水成物的空間積分總質(zhì)量和區(qū)域平均降水率隨時間變化：（a）云水；（b）雨水；（c）冰晶；（d）雪；（e）霰；（f）降水率

圖10為圖9中紅色矩形區(qū)域內(nèi)，Thompson方案和Milbrandt-Yau方案模擬的水成物的空間積分總質(zhì)量以及區(qū)域平均降水率隨時間變化。兩個方案對于雨水（圖10b）、雪（圖10d）的總含量以及降水率（圖10f）的模擬，相對于其他水成物而言差別不大，但Thompson方案模擬的....

本文編號：3927586