收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

宁夏南部山区冰雹云数值模拟研究

袁超宇  
【摘要】:本文利用常规气象观测资料、C波段多普勒雷达资料和降水融合产品,采用中尺度数值模式(WRFV3.7.1),以欧洲中心资料ERA-interim为初始场,使用Milbrandt-Yau(MY)双参数方案和Thompson方案对2013-2018年共5次宁夏南部山区降雹过程进行综合分析和数值模拟。对比分析了不同云物理方案对宁南山区冰雹过程的数值模拟结果。对不同天气背景下宁南山区冰雹过程的宏微观演变特征进行了对比研究。通过CCN敏感性试验探究了CCN浓度对处于半干旱气候背景宁南山区降雹过程的影响。结果表明:MY和Thompson微物理方案模拟的雹云呈现不同演变特征。MY双参数微物理方案模拟的对流云云砧范围较大,强反射率中心较为集中,强回波中心面积较大。Thompson方案模拟的强反射率中心相对分散、面积较小,同时模拟雷达回波与实际观测雷达回波的位置偏差相对较大。对降水而言,Thompson方案模拟的雨带均较为狭长,强降水中心的位置与观测相比偏差较大。而MY方案对降水中心的位置模拟较好。究其原因,地面降水模拟结果的差异来源于两种方案对云微物理结构的模拟存在显著差异。MY方案的模拟云中基本没有过冷雨水,而Thompson方案模拟得到的雹云中存在一定量的过冷雨水。在冰雹增长的微物理机制上,两种方案也表现出明显的不同。获取到的宁南山区雹云个例发生于两种天气背景,第一类高空位于低压槽后,第二类受周围气旋、反气旋影响。因此,选取第一类天气背景下发生的17、18年个例和第二类天气背景下发生的14年个例,对不同天气背景下宁南山区雹云微物理结构及成雹机制进行了对比研究。结果表明,该地区冰雹云的形成主要由于“上干下湿”的不稳定层结及午后局地加热作用。研究发现,由于其特殊的气候背景,宁南山区雹云物理结构具有其特殊性。总体来说,宁南山区冰雹云暖云部位云雨自动转化过程较弱。云中冰雹粒子形成高度相对较低,冰雹形成后主要通过收集过冷云水增长。除碰冻过冷云水外,对冰面过饱和水汽的凝华也是冰相粒子(冰晶、雪粒、霰粒)质量增长的一个重要途径。雹云中雨水主要是通过雪、霰、雹粒子下落至暖层融化形成,雨水下落过程中蒸发显著。随着CCN浓度的增加,雹云中云滴和冰晶数浓度也呈增加趋势。冰晶数浓度的增加使得冰晶向雪粒的转化变得困难,雪晶数浓度随CCN浓度增加而减少。然而,云中霰粒数浓度随CCN浓度增加而增加。随着CCN数浓度增加,霰粒的质量权重平均粒径减小,并且在0度层的高度附近出现较大粒径较小的霰粒。同时,CCN浓度对冰雹质量权重平均粒径的影响并不明显。此外,随着CCN浓度的增加,雨滴粒径显著减小。较小的雨滴在降落过程中会更快地蒸发,导致落到地面的雨滴粒径减小。因此,CCN浓度的增加导致地面降水量的减少。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 葛润生;冰雹云雷达回波的特征及其判别方法[J];气象;1980年05期
2 胡朝霞,李宏宇,肖辉,洪延超,黄美元,吴玉霞;旬邑冰雹云的数值模拟及累积带特征[J];气候与环境研究;2003年02期
3 张春良,李斌,伍志方,杨红,黄钢,张新宁;新疆阿克苏东、西部雹云和非雹云雷达临近指标的统计特征值[J];新疆气象;2000年04期
4 刘晓莉;袁超宇;桑建人;马思敏;;中国半干旱地区成雹机制的数值研究[J];大气科学学报;2020年03期
5 刘书华;六盘水市雹云识别系统[J];贵州气象;1997年02期
6 徐乃璋 ,王昂生;识别冰雹云的简易方法[J];气象;1976年06期
7 雷夕;雷达探测冰雹云[J];气象;1976年07期
8 王昂生,赵小宁;云体併合及雹云形成[J];气象学报;1983年02期
9 范秀平;曹久才;焦文红;元原;李明;;一次冰雹云微物理机制的数值模拟分析[J];重庆电子工程职业学院学报;2016年02期
10 黄金康;冰雹云概念模型与冰雹增长探讨[J];新疆气象;1995年01期
11 晏军;;浅谈雷达在冰雹云观测中的应用[J];气象水文海洋仪器;2009年02期
12 曾华;;塔额盆地一次强雹云天气的雷达回波分析[J];安徽农业科学;2011年12期
13 王昂生,黄美元,徐乃璋,徐华英;冰雹云物理发展过程的一些研究[J];气象学报;1980年01期
14 黄毅梅,周毓荃,李子华;雹云成雹机制及最佳催化方案的数值研究[J];河南气象;2001年03期
15 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
16 龚乃虎,蔡启铭;雹云的特征及其雷达识别[J];高原气象;1982年02期
17 张春良;;库沙新地区热成雹云的初步研究[J];新疆气象;1991年11期
18 董云峰;周颖;;县站雷达探测雹云的一般方法[J];黑龙江气象;2012年01期
19 刘子英,陆海席,赵秀英,徐玉强,孙艳辉,张纪淮;逐步消空法在雹云识别中的应用[J];气象;2000年10期
20 杨迎祥,邓明秀;雹云结构分析及炮击部位初探[J];贵州气象;1996年04期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 樊明月;张佃国;华杰;王永政;张洪生;郭建;;山东冰雹形成机制及雹云催化技术数值模拟[A];第28届中国气象学会年会——S9大气物理学与大气环境[C];2011年
2 万蓉;徐永和;周建志;何明琼;;三峡近坝区雹云临近预报集成系统试验研究[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
3 刘毅;张磊;;711XDR21雷达预警和防雹[A];第26届中国气象学会年会第三届气象综合探测技术研讨会分会场论文集[C];2009年
4 马建华;;包头地区冰雹云的雷达回波特征[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
5 马建华;;包头地区冰雹云的雷达回波特征[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
6 金伟福;孟伟;;一次局地性雹云的防御过程分析[A];第26届中国气象学会年会第三届气象综合探测技术研讨会分会场论文集[C];2009年
7 胡玉清;刘晋;陈红萍;;晋中市人工防雹减灾系统研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“地球气候和环境系统的探测与研究”分会论文集[C];2003年
8 刘毅;曹立新;;阿克苏地区冰雹云特征的研究[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
9 房文;郑国光;何官芳;;青海地区雹云AgI催化的数值研究[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 刘丽君;程鹏;;广西冰雹云的预测和识别[A];2008年广西气象学会学术年会论文集[C];2008年
11 山仑;邓西平;黄占斌;张岁岐;张正斌;;半干旱地区作物对有限水高效利用的生物学能其应用[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
12 霍俊峰;赵雨兴;霍俊梅;冯祥;贺振平;;干旱半干旱地区樟子松容器育苗技术[A];2003年内蒙古自治区自然科学学术年会优秀论文集[C];2003年
13 王雪;李国东;;基于Fisher判别法的雹云识别模型研究[A];第32届中国气象学会年会S1 灾害天气监测、分析与预报[C];2015年
14 樊明月;;冰雹云催化前后云体变化特征模拟分析[A];第31届中国气象学会年会S12 大气物理学与大气环境[C];2014年
15 冯永新;郑玉江;蒲清刚;杨俊才;;应用XDR数字化天气雷达数值指标识别雹云的初探[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
16 米文宝;樊新刚;谢应忠;;宁南山区退耕还林还草效益评估研究[A];中国地理学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年
17 黄浩隽;魏鸣;张萍;;贵州鸭池河流域雹云移动演变特征及回波分析[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
18 张富;;半干旱地区水土保持工程效益评价指标体系及其量化分析研究[A];发展水土保持科技、实现人与自然和谐——中国水土保持学会第三次全国会员代表大会学术论文集[C];2006年
19 王必强;;浅谈宁南山区肉牛微生态养殖循环模式[A];《2009中国牛业进展》论文集[C];2009年
20 李剑萍;苏占胜;张学艺;袁海燕;刘静;;宁南山区土地覆盖专题信息提取[A];全国国土资源与环境遥感技术应用交流会论文文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 程一本;干旱半干旱地区典型沙地深层土壤水分渗漏过程研究[D];中国林业科学研究院;2018年
2 伏苓;干旱半干旱地区农村饮用水安全保障体系与工程措施研究[D];长安大学;2012年
3 张南;水动力数值模拟系统(Hydroinfo)开发及应用研究[D];大连理工大学;2018年
4 涂三山;无单元法及其在阴极保护数值模拟中的应用研究[D];大连理工大学;2018年
5 杨义新;基于扩散荷电法的机动车排放颗粒物数浓度测量系统电子学设计与实验研究[D];中国科学技术大学;2019年
6 张礁石;北京特殊时段大气细粒子和超细粒子数浓度谱观测及变化特征分析[D];中国科学技术大学;2016年
7 高健;大气颗粒物个数浓度、粒径分布及颗粒物生成[D];山东大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 袁超宇;宁夏南部山区冰雹云数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2020年
2 付烨;浙江两次雹云天气过程及冰核参数化方案对其影响的数值研究[D];南京信息工程大学;2016年
3 魏小亭;基于雷达反射率图像与多元统计方法相结合的雹云模型识别研究[D];新疆财经大学;2018年
4 闫飞;利用多参数遥感冰雹云的方法研究[D];中国海洋大学;2009年
5 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
6 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
7 李娟;宁南山区甘蓝化肥减施增效技术研究[D];宁夏大学;2018年
8 王泽勇;基于宁南山区传统民居文化的生态设计研究[D];北方民族大学;2018年
9 张建平;教育布局调整后宁南山区高中思想政治教育研究[D];北方民族大学;2018年
10 孙旭映;甘肃省冰雹天气形成机理、特征及雷达识别技术研究[D];南京信息工程大学;2007年
11 马有绚;干旱半干旱地区植被指数与气候的关系[D];兰州大学;2016年
12 李太安;西北干旱半干旱地区公路廊道生态响应研究[D];西北师范大学;2005年
13 苏伊伊;云南省春夏季冰雹云雷达回波特征及形成机理研究[D];云南大学;2019年
14 王成双;吉林半干旱地区玉米水肥耦合效应研究[D];吉林大学;2013年
15 童世伟;西北半干旱地区城市绿色基础设施可实施途径与策略[D];西安建筑科技大学;2014年
16 祁生文;青海省干旱、半干旱地区抗旱造林综合配套技术研究[D];西北农林科技大学;2010年
17 李宁;宁夏南部山区养老产业发展模式研究[D];宁夏大学;2015年
18 董晓凯;强单体客观建模方法的研究[D];天津大学;2007年
19 魏固宁;宁南山区脱毒马铃薯繁育推广体系建设现状及发展对策[D];西北农林科技大学;2007年
20 王杨;辽西风沙半干旱地区生态修复效果评价及关键配套技术研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 西北农林科技大学教授、中科院水利部水土保持研究所研究员、中国工程院院士 山仑;关注我国半干旱地区农业发展[N];中国科学报;2012年
2 本报记者 宋振峰;引领中国干旱半干旱地区现代农业发展[N];甘肃日报;2017年
3 记者 何晓宇;我区加大宁南山区水土流失治理力度[N];华兴时报;2018年
4 记者 周一青;福建为宁南山区捐资5180.5万元[N];宁夏日报;2016年
5 本报记者 陈晓东;宁南山区:今朝书声绕峁塬[N];中国教育报;2002年
6 龚淑玲;宁南山区总产突破百万吨[N];粮油市场报;2002年
7 记者 李东梅 实习生 陈玲;福建18位援宁干部奔赴宁南山区履职[N];宁夏日报;2010年
8 吴文彪姚巨才;宁夏政协调研宁南山区灾后重建[N];人民政协报;2008年
9 记者 王建宏;为宁南山区寻找出路[N];宁夏日报;2007年
10 记者 谢国苍;盐池跻身宁南山区工业强县[N];宁夏日报;2006年
11 记者 苏峰;宁南山区万名群众搭上生态移民末班车[N];宁夏日报;2006年
12 记者 王菲 整理;干旱、半干旱地区适宜于保护性耕作[N];新疆科技报(汉);2007年
13 记者 李东梅;宁南山区问题在清水河畔“打包”解决[N];宁夏日报;2015年
14 记者 吴丽丽;银川推进宁南山区劳务移民公寓建设[N];银川晚报;2010年
15 本报记者  丁谦;宁南山区寒士俱欢颜的背后[N];华兴时报;2007年
16 陈华;解决干旱半干旱地区供水难题[N];科技日报;2004年
17 通讯员 张晴 本报记者 张行勇;坚守中的巨变[N];中国科学报;2018年
18 本报记者  蔡继乐 周飞 陈晓东;打一场拔除“穷根”的攻坚战[N];中国教育报;2006年
19 记者 孙滨;宁闽两省签署青少年合作交流协议[N];华兴时报;2009年
20 吴宗信;宁南山区夏粮种植面积减23.8%[N];粮油市场报;2004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
  • 010-62982499
  • 010-62783978