黄河上游人工增雨期间云物理观测和降水过程的数值模拟研究

【摘要】： 由于近年来黄河流域的水资源愈发短缺，中下游经常发生断流现象， 这给以农业生产为主的青海省和其他沿黄各省区的经济发展和人民的 生活都带来了不利。1998年到2000年，由青海省气象局组织，多个单 位合作，在黄河上游进行了人工增雨试验。本文利用外场试验资料，并 结合室内实验和数值模拟的方法，综合分析了这一地区的大气本底冰核 浓度、云降水结构特征和自然降水物理特征等一些与人工增雨条件有关 的科学问题。 主要结果如下： （1）黄河上游地区大气冰核浓度接近于上世纪60年代初期我国东 部平原地区的观测值，而仅为北京近期观测值的十分之一左右。 （2）冻滴实验结果的相对比较表明，冰雹加雨的水样冻结核温度 谱明显高于其他降水，这与Vali的实验结果一致。 （3）根据三维对流云模式计算的结果，降雨和降雹都与霰的生成 密切相关，霰胚的生成主要依靠冰霰自动转化，而冻滴胚很难生成。这 与已有的观测结果一致。由于冰晶的生成主要是由于自然冰核的活化， 因此，自然冰核的数浓度对整个降水过程都有影响。冰核浓度的敏感性 试验也表明它对降水过程的影响比较明显。 （4）本文对黄河上游地区的降水机制的综合分析表明，该地暖雨 过程不易启动，降水过程的主要启动机制为冷雨过程。 （5）模式试验了加入冰晶浓度后可能产生的降水过程的变化，结 果表明，在过冷云中适度的引入冰晶，将有助于增加降水。