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西藏高原冰雹形成机理及人工催化的数值研究

刘俊卿  
【摘要】: 为减少西藏人工防雹作业盲目性,提升作业科技含量,本文应用中科院大气所建立的完全弹性可压缩三维冰雹云模式,模拟了那曲20050707个例和拉萨20040807个例两次冰雹过程,验证了三维冰雹云模式对西藏冰雹云的模拟能力,对西藏冰雹的形成机制做了较深入的分析,并与其它地区的冰雹形成机制做了比较;同时对那曲20050707个例进行了一系列催化数值试验。 研究结果表明:西藏冰雹的雹胚以霰为主,霰是最初由冰晶和雪碰冻雨滴形成,在云发展过程中以雪和冰晶向霰的自动转化为主,霰和冰雹在形成后主要靠碰并过冷云水增长;此结果与美国西部高原、黄河上游玛曲的冰雹形成机制类似,仅具体的微物理过程稍有差别。冰雹云内只有达到一定的云水含量和霰含量才能使其发展,故云水在冰雹形成上显得极为重要。西藏冰雹云无过冷雨水累积区,不具有累积带的特征。冰雹云降水过程以冷云过程为主,霰融化是雨形成的主要机制。由于西藏水汽条件较差,凝结、凝华释放潜热少,上升气流相对较弱,是对流云发展浅薄、冰雹直径较小的原因。西藏冰雹云有一定的催化潜力,通过播撒AgI可以达到消雹的目的,但是西藏云水条件限制,消雹的同时引起地面降水的减少。通过一系列催化的敏感性试验说明,不同高度、不同时机和不同催化量的催化,有不同的消雹效果。催化的最佳高度为地面以上4km处,这与高炮播撒AgI的高度一致;催化的最佳时机为云发展的初期;对同一高度、同一范围、同一时刻的催化,当催化剂量小于100g时,消雹效果随催化剂量的增加而增加;大于150g后,防雹效率变化不明显。


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1 刘俊卿;西藏高原冰雹形成机理及人工催化的数值研究[D];南京信息工程大学;2007年
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