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气溶胶对新疆冰雹形成物理过程影响的数值模拟研究
Numerical Simulation of Aerosol Effects on the Physical Processes of Hail Formation in Xinjiang
文献类型:期刊文章
SHI Rulin;YIN Yan;CHEN Qian;WANG Xu;KUANG Xiang;ZHANG Xin;WANG Zhimin(Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters/Key Laboratory for Aerosol–Cloud–Precipitation of China Meteorological Administration,Nanjing University of Information Science&Technology,Nanjing 210044;Xinjiang Uygur Autonomous Region Weather Modification Office,Urumqi 830002;Inner Mongolia Lightning Warning and Protection Center,Hohhot 010051)
机构地区:[1]南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,南京210044 [2]新疆维吾尔自治区人工影响天气办公室,呼和浩特010051 [3]内蒙古自治区雷电预警防护中心,乌鲁木齐830002
基 金:国家自然科学基金项目41590873、41775136;西北人工影响天气过程项目ZQC-R18211。
年 份:2021
卷 号:45
期 号:1
起止页码:107-122
语 种:中文
收录情况:BDHX、BDHX2020、CSCD、CSCD2021_2022、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊
摘 要:利用带有分档微物理方案的中尺度模式(WRF-SBM)模拟了一次新疆夏季的冰雹天气过程,并通过敏感性试验研究了气溶胶浓度变化对雹云微物理特征、降水过程及冰雹形成机制的影响。结果表明:初始气溶胶浓度越大,对流云发展越旺盛。雹云发展阶段,云中液水含量随气溶胶浓度增加而增多,冰水含量在中度污染时最多。冰雹的含量随气溶胶浓度的增加呈现先增加后减小的趋势,相较而言中度污染条件下,云滴尺度适当,过冷云水含量相对充足,更有利于液相水成物向冰粒子的转化,也更有利于冰雹的生长。冰雹最初几乎全部由冰晶碰冻过冷水生成,随后该过程迅速减弱,液滴冻结过程短暂地成为主要来源,但冰雹一旦形成,自身就会迅速收集过冷水开始生长,成为冰雹生长的主导过程。重度污染条件导致各种成雹过程推迟发生。气溶胶浓度增大导致地面液相累积降水增加,冰相累积降水先增加减少,并且气溶胶浓度适当增大可使降雹量及冰相降水中冰雹的比重增加,过量则会减小。在此基础上,本文提出最适合冰雹生长的"最优气溶胶浓度",同时也是人工防雹工作中应重点关注的浓度。
关 键 词:气溶胶浓度 冰雹生长 数值模拟
分 类 号:P482[大气科学类]
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