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1.
旬邑地区冰雹云的早期识别及数值模拟   总被引:51,自引:24,他引:27  
分析了1997年到1999年在陕西省旬邑防雹实验区用3 cm雷达观测到的146块雷暴和雹暴云回波资料, 结果表明, 冰雹云和雷雨云的雷达回波特征有明显的差别。冰雹云初期回波和强回波都生成于5.0 km(0~-5℃)左右高度, 然后向上伸展或向上向下同时伸展, 以45 dBz回波顶高≥7.0 km, 顶温<-14℃。雷雨云初期回波和强回波出现高度比较低, 强回波生成后向下伸展; 45 dBz回波顶高<7.0 km,  顶温高于-14℃。以45 dBz回波顶高≥7.0 km, 或以45 dBz回波顶温度低于-14℃, 作为识别冰雹云的指标, 再根据强回波生长情况, 可提前5~10 min识别出冰雹云, 1999年现场识别准确率为86%。三维冰雹云模式计算结果表明, 云的强回波顶高和强度出现剧烈增长是云内冰雹生成引起的, 这也和雷达观测到的冰雹云降雹的先兆特征“跃增增长”现象一致, 而雷雨云的这些特征不明显。  相似文献
2.
冰雹云中微物理过程研究   总被引:26,自引:7,他引:19       下载免费PDF全文
利用三维冰雹云模式通过实例模拟研究了云中冰相物理过程,结果表明,云中粒子产生有一源地,在雹云发展阶段早期,霰、冻滴,雹和雨水的极大产生率都位于6.0 km高度附近,这里是雹胚及冰雹形成的源区,从"利益竞争"概念出发,人工防雹的催化部位应在此高度附近;粒子产生高度与其源项发生高度及主要增长方式有关,粒子产生和增长过程在云的发展不同阶段也是不同的.在冰雹形成过程中,作为雹胚的霰和冻滴主要通过撞冻过冷水增长.撞冻增长占增长量的大部分,云中存在丰富的过冷水对冰雹胚胎和冰雹形成、增长都是十分重要的.在"冰晶-过冷水-雹胚-冰雹"这一链环中,没有过冷水参与很难形成强烈降雹.通过两例雹云的对比研究,发现若雹云云底温度降低和湿度增大,由于霰撞冻过冷水尤其是撞冻过冷云水增长量大幅度提高,霰的尺度加大,提高向冰雹的转化率,使霰胚数量大大增加.  相似文献
3.
旬邑冰雹云的数值模拟及累积带特征   总被引:23,自引:8,他引:15       下载免费PDF全文
在中国科学院大气物理研究所三维完全弹性冰雹云模式的基础上,把雨滴冻结过程作了进一步改进,增加了雨滴冻结成霰的过程.并利用改进后的模式模拟了陕西省旬邑县1999年7月17日的冰雹云个例,发现该例雹云中冰雹胚胎主要是冻滴,在雹云发展的初期阶段雹云中存在过冷雨水累积带,并且该处是雹胚产生的主要区域,雹块的增长主要通过雹与云水的碰并过程增长.对旬邑县1997~1999年14例冰雹云过程的模拟结果表明,旬邑冰雹云中冰雹胚胎以冻滴为主,绝大多数冰雹云都存在过冷雨水累积带,累积带维持时间约6 min,厚度4 km左右.  相似文献
4.
北京地区闪电特征初探   总被引:21,自引:5,他引:16       下载免费PDF全文
何晖  李宏宇 《气象科技》2005,33(6):496-500
对信息产业部第22所研制的XDD03A雷电探测系统获取的2000~2003年北京地区云-地闪电资料进行了闪电的日变化、月变化、闪电的强度、闪电密度、极性等方面的分析,研究了北京地区的闪电分布特征。结果表明:云地闪中负闪占大多数;正闪的平均强度大于负闪;闪电的发生有明显的日变化,呈双锋双谷形式;最多闪电日数出现在7月和8月,几乎每天都出现闪电,而闪电次数最多则出现于8月份。北京地区闪电分布主要集中于4个区域,闪电的空间分布与地形及下垫面的性质有关。  相似文献
5.
锋面云系降水中的增雨潜力数值研究   总被引:18,自引:6,他引:12       下载免费PDF全文
李宏宇  王华  洪延超 《大气科学》2006,30(2):341-350
采用中尺度模式MM5模拟研究2002年4月4~5日出现在河南省境内的一次冷锋云系宏观和微观结构特征、云系降水机制以及区域内水分循环收支、“拟降水效率”与云系增雨潜力。模拟结果显示,这次大范围冷锋降水云系分层、非均匀性结构明显,高层主要由冰相粒子构成,中层是冰水混合层,低层为液水层。云系内同时存在较强的冷、暖云过程,低层和中层首先由暖云过程生成大量云水,而高层冰晶出现后不断向雪转化,大量的冰雪晶由高层降落至中层高云水含量区,促使雨水大量产生,云系存在明显的“播种供给”云降水机制。此外,模拟显示云系降水主要集中于冷锋面附近,锋前和锋后拟降水效率通常介于10%~30%,锋区附近达40%~60%,在积层混合区拟降水效率可高达70.0%以上。模拟计算域内的总水汽量仅有约23.1%转化为地面降水,而其余大部分水分都没有被充分地利用,锋面云系具有很高的增雨潜力。  相似文献
6.
人工防雹实用催化方法数值研究   总被引:15,自引:3,他引:12       下载免费PDF全文
目前,我国普遍采用高炮和火箭两种催化工具进行人工防雹,但就如何提高这两种作业工具的有效性还缺乏系统的研究.作者利用三维冰雹云数值催化模式,选取1999年7月18日陕西省旬邑地区的冰雹云作为试验个例,分别就高炮催化不同的作业时间、催化剂量、作业部位、催化方式等,以及对火箭催化所携带的高效AgI焰剂的成核率与火箭在作业过程中以不同的发射距离、发射仰角和当火箭方位角发生偏离后对地面防雹效果的影响进行数值模拟,以期为提高防雹效果提供一些技术参考.  相似文献
7.
对2004年的8、9月间机载PMS系统在北京及周边地区进行的不同天气状况下的8次气溶胶飞行观测资料进行了分析。结果表明,此观测期间,近地层以轻雾、霾为主。气溶胶浓度最大值的量级为102-104cm-3。阴天状况下气溶胶浓度最大,可达12 169 cm-3;晴空时最小,为783 cm-3。平均气溶胶浓度为102-103cm-3;直径最大值主要集中在0.28-0.47μm,平均值集中在0.21-0.31μm;风速较小的晴天和阴天都有可能使气溶胶浓度出现高值。大气有逆温层存在时,逆温层底有气溶胶粒子的明显累积。气溶胶粒子浓度谱为单峰分布。  相似文献
8.
慕尼黑一次混合型雹暴的数值模拟与成雹机制   总被引:6,自引:3,他引:3       下载免费PDF全文
利用三维冰雹云模式,对发生在德国南部慕尼黑的一次混合型雹暴进行了数值模拟,模拟云的雷达回波结构、过冷雨水区特征与实际雷达观测的分析结果比较一致。模拟结果表明:该例雹云中冰雹胚胎既有冻滴也有霰,二者在数量上相当;虽然雹云中不存在过冷雨水累积带,但在主上升气流区周围存在过冷雨水区,过冷雨水对冰雹的形成起着重要作用;在雹云发展的不同阶段,冰雹的形成机制也不相同。  相似文献
9.
洪延超  李宏宇 《高原气象》2011,30(5):1308-1323
利用观测资料、中尺度模式MM5和一维层状云模式,分析和研究了典型层状云系的"催化-供给"云结构及其分布、降水形成微物理机制;通过分析云的结构、降水机制和水分转化研究了人工增雨条件。结果表明,云系的不同部位,其垂直结构也不同,云系中有3个不同高度的含水量中心:高层冰云由冰晶和雪组成,含水量中心在300hPa高度;中层云为冰水混合层,云含水量中心在600~650hPa之间;低层云在800~900hPa之间,完全由液态水组成。这些含水量中心的高度大体上与凝结率极大值的高度对应。在锋面云系的不同部位,三层云有不同的组合。多层云是云系的主要宏观结构特征,说明"催化-供给"云体系是冷锋降水云系的主要降水机制。锋面云系中"催化-供给"云的水分转化分析表明,有29%的云水转化成降水粒子,冰粒子的撞冻增长是云水转化成降水的主要过程。约有49%的冰晶转化成雪,约有92%的雪融化成霰,约有96%的霰融化成雨水,占形成雨水总量的57%。锋面云系的部位不同,降水形成的机理也不同。远离锋区的锋后部位降水几乎完全由冷云过程形成,冰粒子主要通过凝华方式增长,撞冻增长过程很弱,降水完全由冰粒子融化形成。与锋区相比,锋前区暖云过程对雨水的贡献较大,60%的雨水是由暖云过程产生的;而锋区附近冷云过程对雨水的形成贡献较大。在云结构和降水机制研究基础上分析了云的人工增雨条件,可以用云体"催化-供给"云结构、降水机制、过冷水含量、冰晶浓度和云的暖区含水量以及冰面过饱和水汽量判断人工增雨催化条件。  相似文献
10.
北京2008年奥运会开幕式人工消减雨作业   总被引:4,自引:2,他引:2       下载免费PDF全文
自2002年6月起北京市人工影响天气办公室依托北京市科委重点课题"奥运期间人工防雹、消雨作业试验研究"进行了人工消(减)雨的研究,在此研究基础上提出了北京2008年奥运会开闭幕式人工消减雨作业技术方案和实施流程,针对北京8、9月份天气的特点和云系影响北京的来向,设计奥运会开闭幕式消减雨18个作业区,并分析了前期试验结果.重点分析了8月8日天气特点,及相应的飞机、地面火箭作业情况,并对作业效果进行分析.地面火箭大规模消云减雨作业后,雷达回波强度明显减弱,雷达回波趋于消散,尤其是在21:48-22:00作业阶段,雷达回波出现一个明显的缺口.对雷达回波按强度分档,从各档强度的雷达回波面积变化可以看出,回波变化的明显的特征是强回波面积逐渐减少,而弱回波面积则在逐渐增加.卫星资料反演的云顶高度和云粒子有效半径也能比较清楚地显示出大规模作业后的效果.  相似文献
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