首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 62 毫秒
1.
一次层状云飞机播云试验的云微物理特征及响应分析   总被引:3,自引:1,他引:2  
于丽娟  姚展予 《气象》2009,35(10):8-24
根据2005年3月21日在河南进行的层状云飞机播云试验的探测资料,对人工增雨催化前后层状云的宏微观物理量进行对比分析.结果表明,播云前在4200m高度平飞中观测到的小云粒子数浓度最大值为1.36×108个/m3,相应平均直径在5μm左右;小云粒子数浓度和云液态水含量在催化后均减小,播撒层下方变化较之播撒层变化更加显著;5000m高度小云粒子平均直径由催化前的17.32μm增加到催化后的18.07μm,平均直径明显增大,这些作业前后微观物理量的变化表明了人工催化层状云的物理响应.不同高度飞行具有相似的粒子谱分布.  相似文献   

2.
利用陇中黄土高原地区一次机载PMS粒子测量系统的云探测资料,研究该地区秋季典型层状云系的微物理特征,并讨论层状冷云适宜催化作业的指标。结果表明:(1)层状云系由高层云和层积云组成,在0℃层和-3~-4℃层,云粒子浓度与液态含水量存在极大值;(2)小云粒子和大云粒子浓度分别主要由3.5—10μm、50—200μm粒径段的粒子浓度决定,最大值超过100个·cm~(-3)、100个·L~(-1),与平均直径分别呈正相关和反相关,并且小云粒子高浓度区对应高液态含水量区;(3)不同高度和过冷水含量区小云粒子谱均为单峰型,大云粒子谱均为混合型;(4)此次层状冷云适宜催化作业的指标有:云系处于发展期,云高为5.5~6.3 km,温度为-6~-2.8℃,LWC≥0.05 g·m~(-3),小云粒子和大云粒子浓度分别在3.5—15μm、150—200μm粒径段各自有101个·cm~(-3)、10~1个·L~(-1)量级的高值区。  相似文献   

3.
刘海月  李云川 《气象》1996,22(5):48-51
对1991年4月16日影响河北地区中南部的一次西槽天气过程形成的降水性层状云微物理结构进行了分析。结果表明,降水主要发生在层状云的中上层,存在可供催化的过冷层和过冷水,但云体下层的供水云较薄,云底偏高,不利于降水的发展;实施人工增雨作业后,云层微结构出现相应变化(云滴和雨滴含水量增加,滴谱拓宽等)作业区与影响区雨量普遍增加,并与催化时间相吻合,这些可能与人工影响有关。  相似文献   

4.
河北春季一次飞机人工增雪的综合分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
2013年4月19日,河北省人工影响天气办公室在河北中南部地区根据云系特点首次采用多层次水平催化和垂直验证的方式对层状云进行人工催化和探测。本文利用机载仪器所取得的飞机探测资料,结合实时天气、卫星、雷达、探空和雨量观测资料,分析了河北春季层状云增雪作业的技术指标,探讨了航测微物理参量和卫星、雷达、探空等资料在作业中的应用。结果表明:云在发展期雷达回波由15 dBZ逐步上升到25-35 dBZ,卫星反演的云顶高度、云顶温度、有效粒子半径、光学厚度等都有增加;云在中后期有效粒子半径、光学厚度、液水路径迅速下降,雷达回波同时减弱。在高度3 177-5 723 m之间过冷云滴达100-700个/cm^3,含水量在0.01 g·m^-3左右,最大0.081 g·m^-3,云粒子主要在此增长,形成降水粒子,该区间适宜催化。作业后,影响区内云体发展,雷达回波增强,出现35 dBZ强回波,且强回波中心扩大;卫星反演的云顶高度、光学厚度等比对比区有明显增加。  相似文献   

5.
2018年1月6日河北省出现一次低槽冷锋天气系统,利用两次云粒子垂直探测资料分析层状云结构特征和演化规律,探讨冬季低槽冷锋系统层状云催化条件和催化时机。结果表明:天气系统初期西南风风速中心发生在6500 m高空时,风速随高度呈不连续分布,层状云云顶温度为-29.2℃,中低云层稀薄;3000 m以上云层粒子基本被冰化,云内过冷水含量小于0.05 g·m-3,固态含水量为0.1 g·m-3左右,3000 m以下云层有大量自然冰晶,过冷水低于0.15 g·m-3,不具备催化条件。700—3000 m高度层西南风加强,云内过冷水含量普遍大于0.1 g·m-3;2200 m风速中心风速达16 m·s-1,该高度最大液态水含量达0.38 g·m-3,冰晶浓度为6 L-1,温度为-9℃,适宜催化。低槽冷锋天气系统层状云结构特征和催化条件受槽前西南风强弱和风速中心高度影响,天气系统初期层状云云顶过高、温度过低时,层状云为不可播云。随槽线东移,风速中心高度降低,3000 m以下西南风加强,层状云转变为可播云。  相似文献   

6.
李艳伟  郑国光 《气象科学》2007,27(6):666-671
为检验新旧配方三七炮弹的增雨效果,选用中国科学院大气物理研究所的三维层状云催化模式对河南省春季的一次层状云过程进行模拟,分析新旧配方催化后云体的动力过程和微物理特征,并与未催化情形进行对比。得出新配方的增雨效果优于旧配方;催化后冰相粒子出现时间提前且含量增加,特别是用新配方催化后云体反应更加激烈。  相似文献   

7.
一次飞机播云的微物理效应分析   总被引:4,自引:5,他引:4       下载免费PDF全文
根据1995年6月29日对辽宁省一次层状云降水过程的飞机探测资料,对人工增雨催化作业前后各高度层云的含水量、云雨滴数密度、谱型等微物理参量进行了分析研究。结果表明:作业云层(高度:4.0~5.5km,温度:-4.5~-13.8℃)的云水含量约为0.02~0.03g/m^3,是整个云体中最大的,但冰雪晶相对较少,特别是5km以上云层,冰晶粒子只有1000~2000m,因此对这一云层作业是适宜的。作业后在作业高度层产生了大量冰晶,由于冰晶和过冷云滴同时存在,导致小云滴的数密度由34.38cm^-3减少到8.97cm^-3,过冷液态含水量由0.015g/m^3减少到0.005g/m^3;大云滴和冰雪晶的数密度由618m^-3增加为2267m^-3、含水量由0.10g/m^3增加为0.17g/m^3;各高度层的云粒子谱也产生了相应的变化。这个实例验证了实施碘化银催化对作业云的微物理结构产生了影响。  相似文献   

8.
河南省2002年秋季一次层状云降水过程的观测研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
在涡旋云系和低槽切变云系的先后影响下,2002年10月16-20日河南省产生了主要由层状云形成的小到中雨天气。中低层对流不稳定层结和偏东偏南暖湿气流为降水提供了有利条件。较厚的云体多为混合相结构,雷达回波普遍有明显亮带,过冷云区冰相粒子含量较过冷水高,暖云区云水含量偏低,雨水浓度基本随雨滴直径指数递减,较大雨滴对雨强的贡献大。推测总体降水机制可能为,冷云过程强于暖云过程,冰粒子凝华增长是其主要增长方式,冰粒子融化对地面降水有较大贡献。云系宏微观结构和降水特征都表明在层状云系不同部位存在不均匀性。  相似文献   

9.
对典型飞机作业过程中云宏、微观物理特征的分析,有利于提高对云体的认识,为本地科学开展人工增雨作业提供技术支撑。利用2018年5月10日内蒙古中部地区一次飞机增雨探测资料及探空资料,对层状云降水微物理特征进行分析。受500 hPa高空槽与河套气旋影响,5月10日内蒙古中部地区形成稳定性层状云降水。降水性层状云中下部降水粒子、云粒子数浓度均较小,且云微物理量的垂直、水平分布均表现出明显的不均匀性,云粒子谱型呈单峰分布,总体上呈递减趋势;作业过程中63.53%的云水含量大于0.002 g·m^(-3),83.2%的过冷水含量大于0.010 g·m^(-3),过冷水含量在0.010~0.050 g·m^(-3),在层状云中温度较低的区域存在自然冰晶较小、过冷水相对较丰富区域,具有较好的引晶催化潜力。  相似文献   

10.
利用FY-2C卫星云参数产品分析了2008年8月8日北京消(减)雨作业过程。结果显示,同一时刻液水路径、云粒子有效半径、云顶高度、云顶温度的绝对值和云体过冷层厚度的大值区分布一致;作业前后液水路径、云粒子有效半径、云顶高度、云顶温度和云体过冷层厚度变化明显。  相似文献   

11.
西北地区空中云水资源的时空分布特征   总被引:12,自引:6,他引:12  
利用1983年7月至1998年12月国际卫星云气候计划ISCCP D2的月平均云资料,对西北地区空中云水资源的时空分布特征进行了系统的研究。结果表明:三个不同区域的月平均总云量、光学厚度和云水路径的区域平均值分别在52.5%~58.3%,2.6~6.6和44.9~77.6 g.m-2之间;西北地区空中云水资源多年平均分布有其沿地形分布的特点,总云量、中云量、总光学厚度和总云水路径的高值区均在天山、昆仑山、祁连山一带,而低值中心一般分布在塔里木盆地—内蒙古西部戈壁沙漠—黄土高原西北部一带。此外,祁连山、青海所在的高原气候区云水资源近年呈上升趋势,特别是总光学厚度和总云水路径15年来呈明显上升趋势,分别约上升了0.8和16.4 g.m-2。  相似文献   

12.
利用2007~2010年北半球夏季(6~8月)CloudSat卫星搭载的云廓线雷达(Cloud Profile Radar,CPR)探测结果对0°~60°N区域单层、双层和三层云系的水平分布、垂直结构特征及各云层云类组成、云水路径等物理量分布进行分析。云量的统计结果表明CPR探测的单层、双层和三层云系的云量分别为36.63%、8.26%和1.40%,云量的水平分布表明其高值区主要位于对流旺盛区域,且高值区的云层云顶高、厚度大,而低值区则多位于副热带高压区域。对不同云类的出现频率统计分析结果表明,单层云系中各云类的出现频率相近;多层云系的上层以卷云为主,下层以层积云为主。对比海陆差异发现洋面卷云和层积云的出现频率显著高于陆面,但高层云和高积云的出现频率低于陆面。云水路径分析表明,单层云系的冰水路径和液水路径均最大,而在多层云系中云层越高、厚度越大、冰水路径越大,液水路径则随着云层的降低增大。  相似文献   

13.
东亚地区云垂直结构的CloudSat卫星观测研究   总被引:16,自引:5,他引:11  
彭杰  张华  沈新勇 《大气科学》2013,37(1):91-100
本文利用卫星CloudSat同时结合了与其同轨道的卫星CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations)2007至2009年3年的观测资料,将东亚地区划分为六个研究区域,着重研究了东亚地区云垂直分布的统计特征.结果表明:东亚地区不同高度的云量之和具有明显的季节变化趋势,夏季最大,春秋次之,冬季最小.海洋上空的单层云量最大值出现在冬季,而在陆地上空则出现在夏季.从云出现概率来看,东亚地区单层云出现的概率在春、夏、秋、冬季节依次为52.2%,48.1%,49.2%和51.9%,而多层(2层和2层以上)云出现的概率在春、夏、秋、冬季节分别为24.2%,31.0%,19.7%,15.8%.云出现的总概率和多层云出现的概率,在六个区域都呈现出夏季最大,冬季最小;对4个季节都呈现出东亚南部比东亚北部大,海洋上空比陆地上空大的特点,表明云出现的总概率的季节变化主要由多层云出现的概率的变化决定.东亚地区云系统中最高层云云顶的高度,在夏季最高,为15.9 km,在冬季最低,为8.2 km;在东亚南部和海洋上空较高,平均为15.1 km;在东亚北部较低,平均为12.1 km,且呈现东亚南北部之间差异较大的特点.东亚地区云系统的云层厚度基本位于1 km到3 km之间,且夏季大,冬季小;对同一季节,不同区域的云层厚度差别较小;当多层云系统中的云层数目增加时,云层的平均厚度减少,且较高层的云层平均厚度大于较低层的.云层间距的概率分布基本呈单峰分布,出现峰值范围的云层间距在1到3 km之间,各区域之间没有明显差别,季节变化也不大.本文的研究为在气候模式中精确描述云的垂直结构提供了有用的参数化依据.  相似文献   

14.
南半球中高纬度区域不同类型云的辐射特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用CloudSat的2B-CLDCLASS-LIDAR云分类产品和2B-FLXHR-LIDAR辐射产品4 a(2007-2010年)的数据,定量分析了单层云(高云、中云、低云)和3种双层云(如:高云与中云共存、高云与低云共存以及中云与低云共存)在南半球中高纬度(40°-65°S)的云量、云辐射强迫和云辐射加热率。其中云辐射加热率定义为有云时的大气加热率廓线与晴空大气加热率廓线的差值。结果表明:研究区域盛行单层低云和单层中云,其云量分别为44.1%和10.3%。并且,中云重叠低云在双层云中云量也是最大(8.7%)。不同类型云的云量也显著影响着其云辐射强迫。单层低云在大气层顶、地表以及大气中的净云辐射强迫分别是-64.8、-56.5和-8.4 W/m2,其绝对值大于其他类型云。虽然单层的中云在大气层顶和地表的净辐射强迫也为负值,但其在大气中的净云辐射强迫为正值(2.3 W/m2)。最后,讨论了不同类型云对大气中辐射能量垂直分布的影响。所有类型云的短波(或长波)云辐射加热率都随高度升高表现为由负值转为正值(或由正值转为负值)。对于大部分云,其净云辐射加热率主要由长波云辐射加热率决定。这些研究结果旨在为模式中云重叠参数化方案在区域的适用性评估及改进提供观测依据。   相似文献   

15.
Electrical charges on aerosol particles and droplets modify the droplet–particle collision efficiencies involved in scavenging, and the droplet–droplet and particle–particle collision efficiencies involved in coalescence of droplets and particles, even in only weakly electrified clouds and aerosol layers. This work places electrically enhanced scavenging, and the electrical inhibition of scavenging in the context of the microphysics of weakly electrified clouds.Collision efficiencies are calculated by numerical integration to obtain particle trajectories, that are determined by the complex interplay of electrical, gravitational and phoretic forces together with inertia. These modify the trajectory of a particle as it is carried by flow around the falling droplet. Conversely, the flow around the particle also modifies the trajectory of the droplet. The flows are specified analytically, using a hybrid of the Proudman–Pearson stream function for that region close to the droplet or particle, where it is accurate, merging into the exact Oseen stream function for larger distances, where that becomes accurate. The effect of the flow around the particle on the motion of the droplet was simulated using Langmuir's superposition technique on the hybrid stream functions. The treatment of inertia in the present calculations allows an extension of the scope of our previous work by a factor of 10 larger in particle size (103 in mass). The coverage is extended to a wide range of atmospheric conditions and particle densities.The pressures and temperatures used in the models ranged from a representation of the lower troposphere at  1 km altitude (900 hPa, 10 °C) to that of the middle stratosphere at  30 km altitude (12 hPa, − 47 °C). The particles considered range from 0.1 μm to 10 μm radius; the droplet radii range from 4 μm to 50 μm; particle densities range from 300 kg m 3 to 2500 kg m 3; particle charges range from 2e to 100e with droplet charges of like sign of 100e; and relative humidities range from 10% to 100%.For the larger particles (radii greater than about 3 μm) interacting with the larger droplets (radii greater than about 15 μm) the effects of inertia increase with particle density and dominate at the larger densities. For particles with radii in the range 1–3 μm the ‘Greenfield Gap’ of very low collision efficiencies was found, and was determined to be due to the effects of the gravitational force causing a reduction of collisions of particles with the front of the droplet, and the effect of inertia overcoming the tendency for the weight to produce a collision in the slow velocity region in the rear. When the electrical or phoretic forces are sufficiently large the Greenfield Gap is closed.When the particles have radii < 3 μm inertial effects no longer dominate the collisions, although inertia modifies the weight effects for particles with radii down to about 0.5 μm. For charged aerosol particles with radii smaller than about 0.1 μm interacting with droplets or background aerosol particles smaller than a radius of about 15 μm, the long range electrical repulsive force is effective in opposing the phoretic forces and keeping the particle out of range of the short range attractive image force. Thus ‘electroscavenging’ gives way to ‘electroprotection’ against the scavenging or coagulation processes otherwise caused by Browninan diffusion or phoretic forces.In an atmosphere of temperature 10 °C and pressure 900 hPa the net phoretic force reduces to zero and becomes repulsive for particles with radii above about 2 μm (depending on particle conductivity). This enhances the development of the Greenfield Gap. However, the value of this radius (at which the net phoretic force is zero) increases strongly with decreasing temperature and pressure (increasing altitude) as expected from theory, and is about 5 μm in the middle troposphere and more than 10 μm in the stratosphere. Thus a net attractive phoretic force on particles extends into the 1–3 μm radius range in the upper troposphere; however, the weight and inertial effects can ensure the presence of the Greenfield Gap in that range for 2000 kg m 3 particles up to the middle stratosphere.  相似文献   

16.
东亚地区云微物理量分布特征的CloudSat卫星观测研究   总被引:6,自引:3,他引:3  
本文利用2007~2010年整四年最新可利用的CloudSat卫星资料, 对东亚地区(15°~60°N, 70°~150°E)云的微物理量包括冰/液态水含量、冰/液态水路径、云滴数浓度和有效半径等的分布特征和季节变化进行了分析。本文将整个东亚地区划分为北方、南方、西北、青藏高原地区和东部海域五个子区域进行研究, 结果显示:东亚地区冰水路径值的范围基本在700 g m-2以下, 高值区分布在北纬40度以南区域, 在南方地区夏季的平均值最大, 为394.3 g m-2, 而在西北地区冬季的平均值最小, 为78.5 g m-2;而液态水路径的范围基本在600 g m-2以下, 冬季在东部海域的值最大, 达到300.8 g m-2, 夏季最大值为281.5 g m-2, 分布在南方地区上空。冰水含量的最高值为170 mg m-3, 发生在8 km附近, 南方地区夏季的值达到最大, 青藏高原地区的季节差异最大;而液态水含量在东亚地区的范围小于360 mg m-3, 垂直廓线从10 km向下基本呈现逐渐增大的趋势, 峰值位于1~2 km高度上。冰云云滴数浓度在东亚地区的范围在150 L-1以下, 水云云滴数浓度的值小于80 cm-3, 垂直廓线的峰值均在夏季最大。冰云有效半径在东亚地区的最大值为90 μm, 发生在5 km左右;水云有效半径在东亚地区的值分布在10 km以下, 最大值为10~12 μm, 基本位于1~2 km高度上。从概率分布函数来看, 东亚地区冰/水云云滴数浓度的分布呈现明显的双峰型, 其他量基本为单峰型。本文的结果可以为全球和区域气候模式在东亚地区对以上云微物理量的模拟提供一定的观测参考依据。  相似文献   

17.
基于CloudSat卫星资料分析青藏高原东部夏季云的垂直结构   总被引:5,自引:1,他引:4  
张晓  段克勤  石培宏 《大气科学》2015,39(6):1073-1080
本文利用CloudSat卫星资料,对青藏高原东部2006~2010年6~8月云垂直结构的空间分布进行分析,结果表明:(1)夏季青藏高原东部云发展可达到平流层,且高原东部云在5km以下以水云存在,5~10km以液相和固相共存的混态存在,在垂直高度10km以上以冰云存在。由于CloudSat卫星资料云相的反演问题,可能会造成水云和混态云的发展上限偏低,冰云的发展下限抬升。(2)研究区整层水汽输送和云水平均路径空间分布存在一定的差异性,云水含量纬向分布表现为在26.5°~30.5°N附近存在一个明显的峰值区,经向分布表现为95°E以西云水含量低于以东。(3)研究区以单云层为主,尤其在青藏高原主体。单云层平均云层厚度4182 m,云顶高度、云厚限于水汽的输送,表现为由南向北波动下降。多层云发生频率在27°N以北明显减少,说明强烈的对流运动更容易激发多层云的产生。  相似文献   

18.
A two-dimensional cloud model with bin microphysics was used to investigate the effects of cloud condensation nuclei (CCN) concentrations and thermodynamic conditions on convective cloud and precipitation developments. Two different initial cloud droplet spectra were prescribed based on the total CCN concentrations of maritime (300 cm− 3) and continental (1000 cm− 3) air masses, and the model was run on eight thermodynamic conditions obtained from observational soundings. Six-hourly sounding data and 1-hourly precipitation data from two nearby weather stations in Korea were analyzed for the year 2002 to provide some observational support for the model results.For one small Convective Available Potential Energy (CAPE) ( 300 J kg− 1) sounding, the maritime and continental differences were incomparably large. The crucial difference was the production of ice phase hydrometeors in the maritime cloud and only water drops in the continental cloud. Ice phase hydrometeors and intrinsically large cloud drops of the maritime cloud eventually lead to significant precipitation. Meanwhile negligible precipitation developed from the continental cloud. For the three other small CAPE soundings, generally weak convective clouds developed but the maritime and continental clouds were of the same phases (both warm or both cold) and their differences were relatively small.Model runs with the four large CAPE ( 3000 J kg− 1) soundings demonstrated that the depth between the freezing level (FL) and the lifting condensation level (LCL) was crucial to determine whether a cloud becomes a cold cloud or not, which in turn was found to be a crucial factor to enhance cloud invigoration with the additional supply of freezing latent heat. For two large CAPE soundings, FL–LCL was so deep that penetration of FL was prohibitive, and precipitation was only mild in the maritime clouds and negligible in the continental clouds. Two other soundings of similarly large CAPE had small FL–LCL, and both the maritime and continental clouds became cold clouds. Precipitation was strong for both but much more so in the maritime clouds, while the maximum updraft velocity and the cloud top were slightly higher in continental clouds. Although limited to small CAPE cases, more precipitation for smaller FL–LCL for a selected group of precipitation and thermodynamic sounding data from Korea was in support of these model results in its tendency.These results clearly demonstrated that the CCN effects on cloud and precipitation developments critically depended on the given thermodynamic conditions and not just the CAPE but the entire structure of the thermodynamic profiles had to be taken into account.  相似文献   

19.
CFMIP大气环流模式模拟的东亚云辐射强迫特征   总被引:10,自引:5,他引:5  
吴春强  周天军 《气象学报》2011,69(3):381-399
通过与卫星观测云和辐射资料的比较,检验了10个大气环流模式对东亚地区云量、垂直结构、光学属性以及辐射特征的模拟能力.10个模式的模拟结果均来自"云反馈模式比较计划"(CFMIP),为便于与国际卫星云气候计划(ISCCP)资料的比较,所有模式都引入了ISCCP模拟器.结果表明,10个模式均能模拟出东亚地区冬、夏两季云量及...  相似文献   

20.
Kinematics, cloud microphysics and spatial structures of tropical cloud clusters are investigated using hourly outputs from a two-dimensional cloud-resolving model simulation. The model is forced by the large-scale vertical velocity, zonal wind and horizontal advections obtained from Tropical Ocean Global Atmosphere Coupled Ocean–Atmosphere Response Experiment (TOGA COARE). A period of 1600–2300 LST 21 December 1992 is selected for this study when the zonal-mean westerly winds in the lower troposphere intensify while the zonal-mean easterly winds above weaken. Under the vertical-shear environment, there are a westward-propagating cloud cluster, a newly-formed cloud cluster, and four eastward-moving cloud clusters. Two weak eastward-moving cloud clusters merge into strong westward-moving cloud clusters. Merged clouds display notable growth in the eastern edge, indicating that merging processes enhance convection. The development of the new cloud at the western edge of the existing cloud cluster before merging may account for the westward propagation of cloud cluster group, while the advection of the maximum total hydrometeor mixing ratio by the westerly winds after merging may cause the eastward propagation of individual cloud clusters.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号