收藏本站
《中国气象科学研究院》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

山东省冰雹云宏微观特征观测及数值模拟研究

李文娟  
【摘要】:本文对2002年9月和2003年6月山东省境内出现的三次冰雹云过程进行了宏微观特征观测的资料分析及数值模拟研究。利用多种探测资料如多普勒天气雷达实时观测资料、卫星云图资料、MICAPS高空及地面气象观测资料和探空资料等,分析了冰雹云发生发展的动力机制和环境特征,并利用中科院大气物理研究所的三维冰雹分档模式研究了冰雹形成增长的微物理机制,以及数值催化效果,由此建立了山东省典型冰雹云的概念模型,并提出了相应的催化方案。 分析结果表明,这三次降雹过程发生的大尺度背景场在高空存在华北冷涡或者冷性低槽,大尺度系统东移并南压,使得高空冷空气下传,而低层存在较深厚的暖湿气流输送,从而在对流层中低层形成大范围不稳定层结。在地面一般存在较强盛的低压系统,产生辐合,并且与高空急流南侧的辐散区相叠加,引起了上升运动。对于发展强大、降雹持续时间长的冰雹云,一般存在较大的环境风垂直切变。水汽条件也是产生大冰雹的重要条件,湿层比较浅薄,整层相对比较干燥是产生大冰雹的有利环境条件。雷达回波显示出超级单体风暴的很多典型特征,回波强度呈现弱回波区、“钩状”回波及悬垂结构等特征,速度图上有的存在“逆风区”,有的存在中-γ尺度气旋,也有的表现为强的辐合辐散。 数值模拟结果表明,降雹前风矢量场存在有利的触发机制,即云顶的强辐散与云底的辐合相对应,引起的上升速度随着高低层动量的交换和降雹等因素引起的拖曳作用而逐渐被削弱。模拟出冰雹在云中的循环增长方式反映了冰雹云中的主要动力场特征,小冰雹粒子主要分布在主上升气流两侧的次上升气流上方,主要通过碰并云水获得增长。雹胚主要来源于过冷水的冻结,即冻滴。此外,雪通过结凇云水和雨水长大后,转化为雹和霰胚,部分霰胚也是雹胚的来源。数值模拟催化过程发现,催化后大雹减少,小雹及霰增加,或者都减少,主要原因是催化最终使得冰雹对云水和雨水的收集明显减少,干增长过程的收集率也降低,雹胚在云中滞留的时间缩短,所以降落到地面的主要以霰为主,或者仍然以冰晶的形态存在于云中。 在以上综合分析以及前人研究工作的基础上,建立了山东省典型冰雹云的概念模型,主要特征是:冰雹云的云底存在大范围辐合上升气流,云顶存在向两侧的出流,对流层中层上升运动达到最大,由上逐渐减小,对于环境风较大的超级单体,云中出现了倾斜的上升气流,高层随高空风向云移动方向流出,拉出了巨大的云砧,云砧主要是由小冰雪晶等组成。在云体后侧出现的下沉气流逐渐发展到云底,此时冰雹粒子由两侧随下沉气流向地面输送。
【学位授予单位】:中国气象科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P412.15

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王令军,王立生;潍坊冰雹云的雷达识别[J];山东气象;1998年03期
2 赵淑艳,朱文志;北京地区冰雹云生成的宏观条件分析[J];气象科技;2004年05期
3 郭恩铭;李竹林;宫福久;马德明;;冰雹云RHI回波V形缺口形成物理机制[J];气象与环境学报;1992年03期
4 何永光;实地确定适宜的防雹作业时机[J];广西气象;1998年02期
5 董学友;试论人工防雹作业[J];四川气象;2001年03期
6 ;兰州高原大气所平凉冰雹云野外观测试验站[J];地球科学进展;1987年06期
7 刘松英;如何识别冰雹云[J];贵州气象;2002年05期
8 王昂生;黄美元;王学宽;段长麟;;防雹时识别雷雨云和冰雹云的闪电观测[J];科学通报;1976年12期
9 徐阳春;雷达判别宁南山区冰雹云的综合指标[J];高原气象;1991年04期
10 李子华,宫福久,徐书田,林大强;雷达识别冰雹云的综合指标方法[J];大气科学;1979年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 应冬梅;;冰雹云形成发展与闪电演变特征分析[A];中国气象学会雷达气象学与气象雷达委员会第一届学术年会文集[C];2005年
2 魏慧娟;;驻马店2010年6月18日冰雹天气分析[A];天气、气候与可持续发展——河南省气象学会2010年年会论文集[C];2010年
3 李金辉;樊鹏;;冰雹云提前识别及预警的研究[A];第十五届全国云降水与人工影响天气科学会议论文集(Ⅰ)[C];2008年
4 许乐;;一次降雹过程的天气资料分析[A];第26届中国气象学会年会灾害天气事件的预警、预报及防灾减灾分会场论文集[C];2009年
5 耿敏;梁卫芳;;青岛地区2007年一次冰雹过程的多普勒雷达特征分析[A];中国气象学会2008年年会天气预报准确率与公共气象服务分会场论文集[C];2008年
6 刘艳;韦巍;徐灿;张义;倪萍;王勤;;成都平原冰雹云的雷达回波分析[A];中国气象学会2008年年会大气物理学分会场论文集[C];2008年
7 李宏宇;罗布;;国外雷达探测冰雹的主要方法[A];第十五届全国云降水与人工影响天气科学会议论文集(Ⅰ)[C];2008年
8 许乐;;一次降雹过程的天气资料分析[A];第十五届全国云降水与人工影响天气科学会议论文集(Ⅰ)[C];2008年
9 陆晓静;沈阳;;“6·14”冰雹的新一代天气雷达回波产品分析[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
10 方桃妮;;金华几次冰雹天气过程CINRAD/SB雷达特征统计[A];第五届长三角气象科技论坛论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 赵江洪 马学春;泸西上万亩农作物遭受狂风冰雹袭击受灾严重[N];红河日报;2011年
2 大理州气象局 王建玲 张玉华;冰雹灾害及其防御[N];云南科技报;2007年
3 巴德玛拉 (作者单位:州人民政府);浅析我州人工防雹工作存在的问题和对策[N];博尔塔拉报;2007年
4 王德民;西北:人工防雹消雹效益显著[N];农民日报;2008年
5 赵鉴仪 董泉龙 本报记者 胡新平;我市首次开展人工消雹作业[N];抚州日报;2007年
6 特约通讯员 高应清;德江加强气象服务促经济发展[N];铜仁日报;2010年
7 记者 付凡军 实习生 骆萍萍 刘娟;人工防雹保丰收[N];新疆科技报(汉);2006年
8 张永永 记者 兰金山;消雹作业受益农田3000亩[N];西藏日报;2008年
9 本报记者 王德民;测云消雹筑晴空[N];中国气象报;2008年
10 本报记者 王拉田 牛恩;狂风暴雨袭击宝鸡北部[N];宝鸡日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王瑾;基于强对流数值模拟的贵州冰雹识别及临近预报方法研究[D];中国气象科学研究院;2008年
2 闵晶晶;京津冀地区强对流天气特征和预报技术研究[D];兰州大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李文娟;山东省冰雹云宏微观特征观测及数值模拟研究[D];中国气象科学研究院;2005年
2 李静;冰雹云结构及其演变特征的卫星和雷达等综合观测分析[D];南京信息工程大学;2012年
3 殷占福;山东省冰雹云多普勒天气雷达观测及三维结构分析[D];中国气象科学研究院;2006年
4 胡金磊;下垫面环境、微物理过程和雷达资料同化在冰雹云形成演变及数值预报中的作用[D];中国气象科学研究院;2012年
5 宋斌;山东省西部夏季冰雹云宏微观结构的数值模拟[D];南京信息工程大学;2007年
6 杨玉峰;基于雷达回波反射率图的冰雹识别系统的研究[D];天津大学;2005年
7 董晓凯;强单体客观建模方法的研究[D];天津大学;2007年
8 陶玥;云中粒子谱变化对云及降水影响的数值研究[D];南京气象学院;2004年
9 蔡寿强;湖北保康对流云宏观特征及雹云识别方法研究[D];南京信息工程大学;2011年
10 张欢;基于风场信息的强对流天气预报研究[D];天津大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026