青海门源雨滴谱特征及降水机制的初步分析

利用青海省门源地区2个测站观测的雨滴谱资料,分析了降水雨滴谱微结构参量平均值随降水过程的变化和3种常见降水类型中雨滴谱微结构参量随时间的变化特征,以及雨滴谱型随降水的变化.根据微结构参量和雨滴谱型的变化,结合卫星资料和其他观测资料对三种降水类型降水的形成机制进行了初步研究.     

NUMERICA STUDY OF THUNDERSTORM ELECTRIFICATION WITH A THREE-DIMENSIONAL DYNAMICS AND ELECTRIFICATION COUPLED MODEL—MODEL DESCRIPTION AND PARAMETERIZATION OF ELECTRICAL PROCESSES

A new three-dimensional dynamics and electrification coupled model has been developed forinvestigating the characteristics of microphysics,dynamics and electrification insidethunderstorms.This model is basically modified from a three-dimensional,time-dependent,anddual-parameter cloud model originally established in IAP(Institute of Atmospheric Physics)and atwo-dimensional axisymmetric cloud dynamics and electrification coupled model.Primarymodifications to the model include not only the coupling of electrification with dynamical andmicrophysical processes,but also the lightning discharge process and screening layer effect at thecloud top as well.Apart from including a full treatment of small ions with attachment to sixclasses of hydrometeors,the inductive and non-inductive charging mechanisms are more specificallyconsidered.A case simulation of July 19.1981 CCOPE is performed aiming to validate thepotential capability of the model.Comparison between model results and observations reveals thatthe model has the capacity to reproduce many of the observed characteristics of thunderstorms indynamical,microphysical,and electrical aspects.     

青海省人工增雨效果统计分析系统的设计与开发

以双比分析和降水量区域历史回归分析作为人工增雨效果统计分析系统的计算检验方法,采用VisualBasic语言编制系统计算和显示程序,形成了比较初步的人工增雨效果统计分析系统。该系统运行稳定、操作方便、各项计算正确无误,基本可投入业务试用。     

三维强风暴动力-电耦合数值模拟研究Ⅱ:电结构形成机制

文中利用文献 [1]所建立的三维强风暴动力 -电耦合模式模拟研究了CCOPE(CooperativeConvectivePrecipita tionExperiment)计划 1981年 7月 19日的一次强雷暴过程 ,分析了该雷暴云中电结构的时空演变特征和形成机制 ,讨论了起电、降水和对流三者间的相互关系。结果表明 ,感应和非感应起电机制是雷暴云电结构形成的主要机制 ,冰相物的出现大大增强了雷暴中的起电过程。雷暴云中最大电场出现的时间与最大固态降水强度的出现基本同时 ,但比最大液态降水强度和最大上升速度出现的时间略有滞后 ,云中最大上升速度与最大液态降水强度基本同时出现。云中最大电场出现的时段正好是最大上升速度达到最大值后回落的阶段。雷暴云中起电活动的强弱还受云中微物理过程的发展和冰相物出现时间的影响 ,对流运动与起电过程的关系主要体现在对流运动影响着云中的凝结和冻结过程 ,从而与冰相物出现的时间有关。而仅仅依靠对流运动对正负离子的输送机制不可能产生云中接近放电的临界电场。     

闪电产生氮氧化物(LNOx)全球特征计算

利用(美国)国家航空和宇宙航行局(NASA)通过卫星上的光学瞬态探测器(OTD)观测到的闪电资料,从计算闪电能量入手,对闪电产生氮氧化物量(NOx)的时空分布进行了计算分析。结果表明,全球LNOx大部分集中在南北半球低纬地区,约占65％,南北基本对称,但中高纬地区南北不对称,北半球产N量远大于南半球,呈现很大的不对称性。全球有6大雷暴群,其中非洲中南部的雷暴群产N量比例最大,占全球总量的近四分之一;其次是北美和南美。中国LNOx量较大的区域主要集中在长江以南的地区,年平均LNOx量占全球的7．8％,青藏高原占中国地区的9．1％～12．2％,5年平均为10．2％。全球各季节的平均产N量分别为42．5kt(春)、67kt(夏)、51．4kt(秋)、37．4kt(冬),全年全球平均闪电产N量估计为200kt。     

祁连山南麓河谷地形云生长的层结特征

2007-07～08在祁连山进行了地形云结构及形成机理的外场观测,利用获取的探空观测资料分析地形云生长的层结结构特征.结果表明:地形对层结特征的影响是非常明显的,风速在河谷内随高度的变化较小,在河谷上部接近山脉高度的区域存在一过渡层;夜间边界层风向以偏西北山风为主,白天低层以偏东谷风为主,高层以偏西气流为主,存在风向切变.温度层结各时次基本一致,夜间易形成逆温层.湿度层结受地形的影响最为明显,在山脉高度以下区域维持着逆湿状况,其形成与河谷内局地环流以及山脉对气流的阻滞作用有关.对试验期间各类天气形势下的层结特征分析结果表明:西南气流移动型中,双层不稳定的层结结构对地形云的生长极为有利;在阻塞型中,由于高原高值系统对西南气流的阻塞,使水汽不能够进入高原东北部.西北气流冷平流型和河套冷涡型下,由湿静力不稳定层结和冷平流引起的不稳定层结对地形云的发展较为有利.平直西风气流下,只在局地形成地形对流性降水.     

播撒金属丝对雷暴云电结构影响模拟研究

利用积云动力一起电二维轴对称模式,模拟分析了雷暴不同发展阶段在云中上升气流速度最大区播撒金属丝对雷暴云电结构的总体影响。通过与未播撒模拟结果相比较,发现各种降水粒子的荷电率及电场强度都有所减小,这种减小在雷暴发展的成熟阶段尤为明显,雷暴云内的扩散、电导和感应起电机制作用减弱。通过不同播撒位置和播撒率的敏感性试验得到,在云中强上升所泫区播撒对垂直电场的抑制效果比在云底和云顶更好,不同的播撒率引起的电