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相似文献
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1.
王明康 《气象》1983,9(5):28-30
扩散云室原是在核物理学中为提供过饱和条件以检测高能粒子而使用的,后来也用于研究过饱和度很小的大气中的凝结现象和系统地测量云凝结核浓度。 因云室内的空气或处于静止,或处于流动状态,  相似文献   

2.
层状云播云线源非均匀、非定常输送扩散数值模拟   总被引:2,自引:2,他引:2  
余兴  戴进  郭建侠 《高原气象》2002,21(3):288-295
大多数层状云播云线源输送扩散模式常采用一些不合理的假设,使得输送扩散过程中起重要作用的一些物理过程被忽略。烟团轨迹模式能够处理源参数和气象要素的时空变化,适用于各种尺度和各类源的输送扩散模拟。因此,本文建立了一个模拟层状云播云线源输送扩散的三维时变烟团轨迹模式,并考虑了地形,垂直风切变作用,播云参数的时空变化和线源的湿清除效应。增雨作业实例我的数值模拟研究结果表明:模拟的播云线源输送扩散特征与输送扩散的基本理论和一般规律相吻合,并且再现了非垂直(与风向上)多条播云线源非均匀非定常的输送扩散特点。浓度等值线水平,垂直分布均不规则,比均匀定常点源更为复杂,整体不满足高斯浓度分布,表明在这种情况下均匀定常模式已不适用。另外,模式能够精确地模拟出播云线间的精细结构。  相似文献   

3.
利用一个引入了地面尖端电晕放电物理过程的二维轴对称积云起电模式,讨论了雷暴云下空间电荷层的空间分布和随时间的演化规律。在模式计算上采用了"时步分离法",即在小时步上计算电导及各种反极性离子的复合作用,在大时步上计算平流、对流和湍流扩散项,对于不同的时间步长垂直方向采用不同的格距。通过模拟分析,得到了一些较为合理的结果。最后简单地讨论了本工作在以后需改进的地方。  相似文献   

4.
线性滚动极值处理方法对数值模拟风速的订正研究   总被引:2,自引:2,他引:0  
为了进一步提高WRF模式对风速预报的准确性,以我国某风电场01#测风塔2007年5月和11月的数据为例,通过线性回归方法并结合滚动和极值处理技术,对WRF模式模拟风速进行了订正。结果表明,直接使用线性回归方法对于模拟风速的订正无明显效果;采用滚动技术的线性回归订正效果与步长有关,与线性回归订正相比总体上有较大改进,其中3 h步长改进更明显;相同步长,线性滚动极值处理订正较线性滚动订正相比有进一步改进,其中1 h步长线性滚动极值处理效果最优,如5月和11月订正前模拟风速的相对均方根误差(rRMSE)分别为29.274%、33.583%,订正后下降为14.714%、14.493%。订正后精度明显提高,更接近实况风速,线性滚动极值处理订正方法能够较好订正模式模拟风速,有效提高风速预报准确率。   相似文献   

5.
本文利用综合探测手段较仔细地研究了一次典型混合性层状云的微物理结构,得出As(Ns)和Sc中降水元增长过程在-1.0—0℃区以冰晶、雪晶的淞附增长和攀附聚合增长为主,正温区以水滴的凝结碰并增长为主。降水元质量增长则是碰并过程起主导作用。采用赫尔吉安——马逊经验公式计算的云滴谱与实测结果有较好的相关性,相关系数为0.8657。  相似文献   

6.
尿素作为人工降水暖云催化剂,已有一些地区进行过外场作业和试验。但是关于尿素核的凝结性能,详细的研究甚少。本文对尿素核的凝结增长性能进行了实验研究。作为比较,对常用的暖云催化剂盐核的凝结性能也作了相应的研究。 1.实验方法 实验装置如图1所示,主要包括湿空气发生系统和观测系统两部分。湿空气发生系  相似文献   

7.
研究目的:介绍暖云降水之谜,总结湍流起伏和夹卷对云滴谱拓宽和暖雨形成过程的影响,包括观测、实验、模拟和理论方面取得的成果。重点阐述我国上世纪五六十年代在湍流起伏方面的突出成绩。重要结论:过饱和度、云滴数浓度、含水量和垂直速度等的起伏对凝结和碰并过程有显著影响。中国和俄罗斯科学家最早把随机凝结过程引入到云物理研究中。夹卷过程可能是暖云降水之谜的一个解。系统理论表明:湍流强度越大,云滴谱越宽。  相似文献   

8.
本文建立了一个二维弹性积云数值模式,利用西太平洋考察的平均探空资料,采用能量学方法,讨论单块积云对环境大气能量的转换和传输,为积云参数化提供依据。 文中计算了积云发展演变过程中各种形式的能量的变化。结果表明在云演变过程中释放的凝结潜热是积云发展的主要能量来源,但积云对大尺度的反馈主要不是凝结潜热直接加热大气,而是通过对流及蒸发等过程使积云对流影响的整个区域内大气位势不稳定减小,而离云较远的地区层结变得更不稳定。  相似文献   

9.
关于半拉格朗日半隐式大气模式的时步问题   总被引:1,自引:0,他引:1  
讨论半拉格朗日半隐式大气模式中时步的限制,展示时步过大时用一般的首尾两点平均方案计算非线性源汇项的严重误差,提出精确的源汇项计算格式并作了特例计算和比较,讨论了被模拟的大气过程和波动的特征对时步的要求,指出柯朗数NC=C·△t/△X是大气模式时空步长匹配的重要参数.指出云降水和大气化学过程特征时间对相应的正定变量的计算时步的限制.  相似文献   

10.
沙氏指数计算方案探讨   总被引:1,自引:0,他引:1  
从沙氏指数的物理定义出发,给出了计算沙氏指数的4种方案并进行了误差分析。A方案没有考虑水汽凝结潜热,计算结果误差大;B方案虽然考虑水汽凝结潜热,但计算方法没有考虑湿绝热线的曲率等问题,计算结果虽优于A方案,但误差仍较大;C方案不仅考虑水汽凝结潜热,并从计算方法上作了改进,不仅考虑了湿绝热线的曲率等问题,同时避免了由气压直接求取气温造成误差较大的问题,计算结果优于A、B方案,比较理想,可在实际工作中使用;D方案由假绝热方程经过转化求得上升气块的温度,然后算出沙氏指数,虽然精确,但计算复杂,实际应用较困难。  相似文献   

11.
南京地区大气冰核浓度的测量及分析   总被引:5,自引:2,他引:3  
杨磊  银燕  杨绍忠  蒋惠  肖辉  陈倩  苏航  陈聪 《大气科学》2013,37(3):579-594
2011年5~8月期间使用5L混合型云室以及静力扩散云室对南京不同成核机制的大气冰核进行了观测,进而分析了近地层冰核浓度特征。结果表明:活化温度为-20°C时,5L混合型云室观测的总冰核浓度为20.11个/L,静力扩散云室模拟高水汽(计算的云室内水面过饱和度为5%)和低水汽(计算的云室内冰面过饱和度为5%)条件下冰核浓度分别为0.93个/L以及0.29个/L。晴好条件下冰核浓度具有明显的日变化特征,白天冰核浓度高于夜间;在下午时段冰核浓度达到全天最高值,这说明大气冰核可能与大气湍流强度、人类活动以及工业污染有关。降水对冰核的清除作用明显,台风系统过程中冰核浓度明显增加。南京地区冰核浓度随温度降低和湿度增加而增加。后向轨迹模式分析表明东北海洋气团冰核浓度最高,不同气团中冰核浓度的差异随着活化温度的降低而减小。个例分析秸秆燃烧生成的PM1(大气中直径小于或者等于1 μm的颗粒物)与冰核关系发现燃烧产物对冰核有一定的贡献。  相似文献   

12.
碘化银播撒对云和降水影响的中尺度数值模拟研究   总被引:11,自引:7,他引:4  
通过在WRF (Weather Research and Forecasting) 中尺度天气数值模式中引入碘化银与云相互作用过程, 建立了中尺度播撒碘化银数值模式。研究了碘化银播撒对于中尺度对流天气过程中云和降水的影响, 研究了不同播撒部位、 播撒时间和播撒剂量情况下碘化银的扩散、 传输及其对云中水成物和降水量的影响。研究结果表明, 碘化银在云中的扩散传输过程与播撒的位置有很大关系, 在最大上升气流区播撒的碘化银能随着气流更快地扩散到云体上部过冷水含量丰富的区域, 播撒在云上层入流区和云下层入流区的碘化银扩散到云中过冷水区需要时间更长, 同时有大部分停留在云体边缘。碘化银能与云中过冷水相互作用, 消耗过冷水使云中冰晶数浓度明显增加, 从而使霰粒子转化减少, 过冷水更多地转化为雪粒子, 过冷水凝结释放出潜热使上升气流增强, 促进了对流发展。由于雨水含量的增加, 地面降水也出现增加。碘化银播撒率对地面降水量影响很大, 当播撒率为0.6 g/s时, 播撒对降水的影响时间超过4小时, 增雨的效果更好。播撒率为0.1 g/s时增雨效果不明显, 当播撒率为1.2 g/s 时, 对总降水可能出现抑止作用。对比碘化银播撒率为0.6 g/s时12小时地面增雨量, 在云上层入流区播撒碘化银试验中, 地面增雨量比对最大过冷水含量区的催化试验提高了48.7%, 最大上升气流区播撒试验增雨效果最好, 地面增雨量比在最大过冷水区域播撒提高了72.1%。  相似文献   

13.
复杂地形上稳定边界层二维流场的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
建立了一个二维局地尺度数值模式,对水平扩散采用了水平平滑处理方法,提出了一种在地形追随坐标系中具有较高计算精度的差分近似方法,此方法兼具了地形追随坐标系和直角坐标系的优点,特别适用于地形特征尺度较小和垂直分层要求较细的情况。数值试验表明:该模式具有模拟局地尺度环流的能力,且计算机内存和CPU时间都较节省,算法稳定。利用所建立的模式对经过重庆市中区的某一实际地形下的流场进行了数值模拟。  相似文献   

14.
张祎  宇如聪  李建  陈昊明 《气象学报》2013,71(6):1089-1102
尝试用一个基于有限差分的两步保形平流方案(TSPAS)替代美国国家大气研究中心第5版公用大气模式(NCAR-CAM5)欧拉-谱动力框架中的半拉格朗日传输(SLT)平流方案,并针对不同分辨率版本,计算水汽等物质的传输过程。通过设计保证守恒性的跳点差分法,解决了基于经纬网格的模式在高分辨率下由于极区纬向格距过小而造成的差分方案积分时间步长过短的问题,使得TSPAS在高分辨率下仍然可以使用较大的时间步长。理想试验表明:(1)跳点TSPAS在守恒性、数值精度(量级上)、保形性等方面均较好地保持了原TSPAS的特点,而积分步长可增大到与CAM5-SLT相同,比原TSPAS提高超过一个数量级;(2)较半拉格朗日传输方案,尽管TSPAS的耗散更大,但是在相同时间步长下更省时,且改进了半拉格朗日传输求解平流方程造成的不守恒问题。CAM5的比较试验表明:(1)采用跳点TSPAS的模式结果与非跳点计算结果相当,在高纬度跳点区域也并未出现模拟异常;(2)在高分辨率下,采用跳点TSPAS方案的CAM5模拟结果与原模式结果相近,并初步显示对东亚青藏高原南侧的虚假降水有所抑制。该工作确保了基于欧拉通量差分型的TSPAS在高分辨率模式下的大时间步长稳定积分,为解决有限差分方法在高分辨率模式发展中的相关计算问题提供了启示,为后续针对东亚地区的模式性能改进奠定了基础。  相似文献   

15.
1、引言许多学者在理论上和试验上对云内播撒吸湿性粒子增加降水的可能性,都进行过研究。然而,其结果是相当分岐的。这些试验是以在云中播撒吸湿性粒子,加速凝结过程和凝聚增长,引起降水增加的基本假设为基础的。以大的吸湿性核,对对流云催化作用的数值模拟,需要比较准确的数值方法计算云内的碰并过程。近来,伯瑞(Berry)和里哈特(Reinhardt,1974)提出一些方法;波里斯克(Bleck)和斯屋(Soong,1974)给出了一些算法,已广泛应用。全部的云滴谱细分成单个不规则的间隔(谱的分  相似文献   

16.
本文使用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)模拟了2010年7月8—9日发生在四川盆地的一次西南涡降水天气过程,并计算该过程中零度层以下对流云中的夹卷率。从云内垂直特征看:云内的含水量、垂直风速和浮力都在云底之上随高度递增,而在云顶附近随高度递减;云内的湿静力能则主要随高度递减;夹卷率在云底以上随高度递减,而在云顶附近随高度递增,但是云顶高度越高,在云顶附近的递增趋势越不明显。另外,夹卷率和云内的云水、雨水含量都呈负相关,说明夹卷抑制了对流云的发展以及地面降水。当假设被夹卷的环境空气来自云边界附近时,计算所得的夹卷率值要大于假设夹卷空气远离云边界所得值,但这两种假设中夹卷率的其他特征是类似的。从演变特征看,夹卷率总体上随时间减小,这和这段时间内对流云整体发展增高有关。  相似文献   

17.
用观测平衡气球轨迹的方法计算扩散参数已成为我国普遍采用的方法之一。此项计算通常采用Hay and Pasquill方法。有些采取每次同时释放两个平衡气球的方法按本文(3)式计算,得到的只是描写“相对扩散”的参数,不能应用于连续点源的扩散计算。本文用相继释放的双平衡气球组的轨迹资料,计算得到了通常意义下的扩散参数。结果表明,只要资料组数充分多,同样有较好的代表性,处理方法却比Hay and Pasquill方法简单。进一步分析了横向扩散参数与采样时间的关系,同样得到了符合一般规律的结果。  相似文献   

18.
复杂地形上湍流扩散的数值模拟   总被引:2,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
桑建国 《气象学报》1988,46(2):219-226
本文采用准静力大气热力——动力学方程组和平流扩散方程的数值解方法,模拟了汾河河谷地区的流场、温度场和浓度场。所得结果和1984年春该地区进行的一次SF_6示踪试验资料做了对比。计算浓度场采用了三种方法:一般网格的数值模式、套网格数值模式和正态模式。和实测值的比较表明,套网格模式给出较好的计算结果,并且不需要增加过多的计算时间。  相似文献   

19.
GRAPES新云量计算方案的引进和影响试验   总被引:8,自引:1,他引:7  
郑晓辉  徐国强  魏荣庆 《气象》2013,39(1):57-66
在GRAPES模式中分别引进了 EC云量计算方案和WRF云量计算方案,并与GRAPES现用的云量计算方案和简单云方案进行了对比数值试验,结果表明:(1)这4种云量计算方案都能较准确地模拟云分布,相对而言,EC云方案和简单云方案模拟地更为准确.(2)简单云方案模拟的总云量较多,GRAPES云方案和WRF云方案模拟的总云量偏少,EC方案模拟的总云量较为接近观测值.(3)在中国东部地区模拟的地面温度与观测基本接近,但在中国西部地区则误差较大;采用EC云方案时模式模拟的地面温度更接近观测值.(4)综合分析模拟的效果,认为EC云量计算方案模拟的效果最佳,可以作为GRAPES新云量计算方案引进的参考.  相似文献   

20.
两次华北冷涡过程雹云结构特征及AgI催化效果数值研究   总被引:5,自引:4,他引:1  
用三维完全弹性非静力平衡雹云模式模拟了不同低涡雹云演变特征和人工引晶催化效果,结果表明:冷涡雹云中不存在大量的过冷雨滴,过冷水几乎是由云滴组成的,雹胚形成以云霰转化为主,由冰相过程形成降水粒子。近地面有薄逆温层云体,云底温度高,云中垂直运动强,云中过冷云水含量增长迅速且丰富。在雹云主要上升气流到达的过冷水含量大值区下方和过冷水大值区中心部位分别一次引进×107/kg碘化银粒子进行大剂量催化试验,碘化银主要以凝结-冻结方式核化成冰,雹胚浓度增加,雹胚过多争食抑制冰雹增长,使得冰雹直径明显减小。  相似文献   

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