雷暴电活动对冰雹增长影响的数值模拟研究   总被引：9，自引：0，他引：9       下载免费PDF全文

张义军  孙安平  言穆弘  郭凤霞  郄秀书  黄美元 《地球物理学报》2004,47(1):25-32

利用三维强风暴动力-电耦合模式,数值模拟了风暴演变过程 中电活动对冰雹增长及地面降雹的影响. 结果指出,带电冰雹与云内强电场作用使地面降雹 量增加约50[HTK]髎[HTSS],雹块直径增大0.7mm,降雹时间滞后约3min. 文中还讨论了强电 场通过对水成物降落速度的调制来影响冰雹微观增长过程,即主要是影响碰并过程和冰雹融 化过程. 电活动使冰雹源、汇总量都减少,但汇总量减少更多,总体效果使冰雹总量增加, 数目减少,冰雹长得更大,更易降落到地面.  相似文献   

三江源地区秋季一次层积云飞机人工增雨催化试验的微物理响应   总被引：2，自引：1，他引：1  

王黎俊  银燕  姚展予  孙安平 《气象学报》2013,71(5):925-839

利用三江源地区一次在层积云顶部进行的飞机锯齿形催化作业及回穿探测的全球卫星定位系统(GPS)轨迹和机载云粒子测量系统(PMS)资料,在确定作业前后有效对比区间、区分云粒子相态的基础上,通过分析作业前、后液态云粒子及冰晶浓度变化、云粒子谱的演变和过冷水含量比率的变化,研究了催化的微物理响应。结果表明,作业区液态云粒子中值直径集中在3.5—18.5 μm,直径21.5—45.5 μm的云粒子基本上为冰晶,粒径大于50 μm的粒子相态为冰相;锯齿形作业后约2—23 min,在其航线下风方36 km范围内,前向散射粒子谱探头(FSSP-100)和二维灰度云粒子探头(OAP-2D-GA2,简称2DC)所测云粒子浓度、直径变化均未超出作业前云区内的自然起伏,但在过冷水含量大于0.01 g/m³的高过冷水区,液态云粒子浓度明显降低,前向散射粒子谱探头量程内的冰晶粒子浓度明显升高,冰相含水量增大,过冷水含量比率的平均值由作业前的 (68.3±23.1)% 减小至(34.2±12.4)% 。在过冷水含量越高的区域,催化效应越明显,而在低过冷水区和仅受原点催化影响的航迹交叉点处均未观测到催化响应。  相似文献   

雷暴云下空间电荷层形成的数值研究     

孙安平  言穆弘  张义军  郄秀书 《大气科学》2001,25(1):16-24

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   

高原地区冰雹云数值模拟研究——冰相微物理过程的作用     

孙安平康凤琴  洪延超 《青海气象》2004,(7):12-17

本利用献发展的三维冰雹云模式模拟研究了1999年7月11日出现在青海省西宁的一次冰雹过程，分析了该冰雹云在不同发展阶段上的宏观特征，讨论了在冰雹云的发展过程中各种冰相微物理过程的作用，并且与实际雷达资料进行了比较。模拟结果表明：过冷雨滴的碰冻、霰对云、雨滴的碰并收集是霰的主要产生源。冰晶的主要产生源是结凇增长(Bergemn过程)。冰相物质的汇主要是0℃层以下的融化过程。冰相微物理过程增加了云中相变潜热，引起云中上升运动加强，云生命史延长，地面降水出现时间提前，降水量和雨强最大峰值加大，并提高了降水效率。  相似文献   

南沙群岛海域近海面大气湍流混沌特性   总被引：1，自引：0，他引：1  

高志球  马耀明  张庆荣  王介民  孙安平  廖霓 《热带海洋学报》1999,18(2):25

混沌概念的提出,有必要研究大气湍流是否具有混沌行为。根据1994年9月18—30日南沙群岛海域渚碧礁（10°52＇N,114°04＇E）的近海面大气水平风速及气温的观测资料,计算和分析了有关诊断系统是否是混沌运动的特征量：关联维数、Lyapunov指数和关联熵。结果表明,南沙群岛海域近海面大气湍流是一种混沌运动。同时给出并讨论了其它一些结论。  相似文献   

三维强风暴动力-电耦合数值模拟研究--模式的初步检验   总被引：7，自引：2，他引：5  

孙安平  言穆弘  张鸿发  黄美元 《高原气象》2000,19(4):435-440

利用文献「１」所发展的三维强风暴动力－电耦合模式对ＣＣＯＰＥ（Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ Ｃｏｎｖ－ｅｃｔｉｖｅＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ,１９８１）计划中７月１９日的一次强雷暴过程进行了模拟检验,并对雷暴云宏观和微观两个方面实测和模拟值进行了对比。通过分析表明,该模式基本能反映出雷暴云在各发展阶段上动力、微物理和电学特征的时空演变规律,模拟结果与实际观测结果较为接近。  相似文献   

青海东部一次强冰雹的微结构及生长机制研究   总被引：3，自引：2，他引：3  

张国庆  孙安平 《高原气象》2007,26(4):783-790

2004年8月18日青海省东北部大通、互助出现一次强降雹过程,利用多普勒雷达观测资料分析了冰雹云生长过程并利用现场观测的雹谱和收集的雹块进行了冰晶、气泡结构和同位素研究分析。结果表明:雹谱呈双峰型,雹块呈锥状,少数为椭圆体。冰雹切片中,雹胚以霰为主;雹块按生长方式分为四层,中间两层冰晶最长、厚度较大,表明这两个层次是这次降雹雹块的主要生长区,其生长高度较低、温度较高,生长厚度较大。锥形雹块的气泡以径向纹理为主,近似于椭圆形的雹块中的气泡以纬向纹理为主。雹块中的气泡浓度分布皆呈单峰型,气泡谱宽不超过100μm。雹块透明、不透明层气泡浓度不完全一致,有所起伏。对各层氘同位素的测量结果表明,雹块生长温度相应在-10.0~-24.0℃,生长高度相应在4.5~9.0 km(海拔高度),雹块在相对湿融的气层中,上、下翻滚增长,与冰晶分析的结果基本一致。  相似文献   

祁连地形云与垂直风的关系     

周万福  肖宏斌  孙安平  张国庆  校瑞香 《山地学报》2012,30(6):641-647

利用2007-07-12至2007-08-19的地面观测资料和三轴风速仪资料,对祁连地形云的形成与垂直风速之间的关系进行了分析。按照地形云形成的天气背景,将其分为5类过程进行了分析,结果表明:降水量和低云量以及气层的抬升(三轴风垂直分量W)有着密切的关系。当该地区主导风向为西南风时,W为正值(气层抬升),低云量增加,此时有降水或降水强度较大;该地区主导风向为东北风时,W为负值(气层下降),低云量减少,此时无降水或降水强度较小;多数情况下,降水发生在主导风向为西南风时,降水时间与W开始抬升时刻相差1～2 h。另外,湍流强度的垂直分量变化也与降水有很明显的关系。一般情况下,湍流强度的垂直分量比较大时,伴随着有较大低云量和降水强度;湍流强度的垂直分量比较小时,伴随着有较小的低云量和降水强度。当湍流强度的垂直分量大于水平分量时,也正是降水发生的时间或与降水时间相差1～2 h。这种情况可以说明降水的产生与地形抬升后的大气形成的低云降水或者中高云降水有关系。  相似文献   

三维强风暴动力-电耦合数值模拟研究Ⅱ:电结构形成机制   总被引：13，自引：1，他引：13  

孙安平  言穆弘  张义军  张鸿发  黄美元 《气象学报》2002,60(6):732-739

文中利用文献[1]所建立的三维强风暴动力-电耦合模式模拟研究了CCOPE(Cooperative Convective Precipitation Experiment)计划1981年7月19日的一次强雷暴过程,分析了该雷暴云中电结构的时空演变特征和形成机制,讨论了起电、降水和对流三者间的相互关系.结果表明,感应和非感应起电机制是雷暴云电结构形成的主要机制,冰相物的出现大大增强了雷暴中的起电过程.雷暴云中最大电场出现的时间与最大固态降水强度的出现基本同时,但比最大液态降水强度和最大上升速度出现的时间略有滞后,云中最大上升速度与最大液态降水强度基本同时出现.云中最大电场出现的时段正好是最大上升速度达到最大值后回落的阶段.雷暴云中起电活动的强弱还受云中微物理过程的发展和冰相物出现时间的影响,对流运动与起电过程的关系主要体现在对流运动影响着云中的凝结和冻结过程,从而与冰相物出现的时间有关.而仅仅依靠对流运动对正负离子的输送机制不可能产生云中接近放电的临界电场.  相似文献   

太阳、地磁、大气电扰动与天气、气候相关研究   总被引：21，自引：3，他引：18  

言穆弘  孙安平  张义军 《高原气象》1999,18(3):377-391

从日际,年际及世纪尺度统计分析了太阳活动与大气电参数及气象参数之间的相关性及其可能机制,结果表明,太阳活动与全球气温,云量,ＡＶＩ、雷暴及平流层工之间有很好的相关性。  相似文献