| 一次层状云系结构和降水机制的观测与数值模拟 |
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| 引用本文： | 王秀娟,李培仁,赵震,侯团结,杨洁帆,申东东,雷恒池.一次层状云系结构和降水机制的观测与数值模拟[J].气候与环境研究,2013,18(3):311-328. |
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| 作者姓名： | 王秀娟 李培仁 赵震 侯团结 杨洁帆 申东东 雷恒池 |
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| 作者单位： | 中国科学院大气物理研究所, 北京 100029;山西省人工降雨防雹办公室, 太原 030032;中国科学院大气物理研究所, 北京 100029;中国科学院大气物理研究所, 北京 100029;中国科学院大气物理研究所, 北京 100029;山西省人工降雨防雹办公室, 太原 030032;中国科学院大气物理研究所, 北京 100029 |
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| 基金项目： | 中国科学院知识创新工程重要方向项目KZCX2-EW-203;国家自然科学基金项目40875079;山西省科技项目“黄土高原层状云降雨物理过程的观测研究” |
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| 摘 要： | 利用机载微物理探测仪器获得了2010年4月20～21日我国中东部地区的一次大范围降雨过程的观测资料,详细分析了云系的微物理结构和降水过程,并利用WRF模式对降水过程进行了数值模拟分析,详细探讨了此次降雨形成的微物理机制。分析表明,降水前期,云体在垂直方向上存在分层结构,云粒子探头(Cloud Droplet Probe, CDP)粒子浓度存在较大起伏。降水中期,CDP粒子主要存在于4.27 km以下,其中3.69 km处浓度较大,峰值普遍超过100 cm-3;降水粒子和尺度较大的云粒子同样在4.27 km以下。4.27 km、3.69 km处粒子形态较丰 富,经历了不同尺度的片状、不规则状、针状及辐枝状的变化,3.69 km处CDP粒子浓度较少时,降水粒子以针状为主,而CDP粒子浓度充足时则转化为尺寸更大的辐枝状粒子。4.27 km、3.69 km高度层存在的主要粒子是雪晶,其次是少许冰晶。降水后期,云体从顶部开始趋于消散,表现为3.9 km高度以上无明显CDP粒子,仅存在部分云粒子和降水粒子,其形态为不规则状。降水主要形成于3.9 km以下的云层,此时冷层仍存在部分针状的冰雪晶。WRF模拟结果表明:雨滴大部分形成于2.9 km以下,0 ℃层下方,2.2～2.9 km雪的融化贡献最大,2.2 km以下重力碰并为主。雪是冷暖层主要的降水粒子,雪在冰雪晶层大部分高度仍以凝华增长为主,混合层以凝华增长和结淞增长为主,而雪的增长程度可能受上升气流强度、过冷水含量影响。
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| 关 键 词： | 层状云 飞机观测 降水机制 WRF模式 |
| 收稿时间： | 2011/5/24 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2013/3/15 0:00:00 |
A Case Study of Stratiform Cloud Structure and Precipitation Mechanism Based on Observation and Simulation |
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| WANG Xiujuan,LI Peiren,ZHAO Zhen,HOU Tuanjie,YANG Jiefan,SHEN Dongdong and LEI Hengchi.A Case Study of Stratiform Cloud Structure and Precipitation Mechanism Based on Observation and Simulation[J].Climatic and Environmental Research,2013,18(3):311-328. |
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| Authors: | WANG Xiujuan LI Peiren ZHAO Zhen HOU Tuanjie YANG Jiefan SHEN Dongdong and LEI Hengchi |
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| Institution: | Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029;Shanxi Province Weather Modification Office, Taiyuan 030032;Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029;Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029;Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029;Shanxi Province Weather Modification Office, Taiyuan 030032;Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Stratiform cloud Airplane observation Precipitation mechanism WRF model |
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