华北暖云滴谱离散度和云滴数浓度相关性关系及其对混合云降水影响研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lcqinyuyang
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本文基于华北地区暖云飞机观测资料获得暖云区域离散度(ε)与云滴数浓度(Nc)的相关性关系并分析其主要成因,在此基础上通过中尺度模式云微物理方案(WRF-Morrison)考虑了该ε-Nc相关性关系耦合云雨自动转化率的影响,进而开展了ε-Nc相关性关系对华北高污染地区混合云降水影响的模拟研究。研究结果表明,云中垂直速度、逆温区、夹卷都是影响ε-Nc的重要因子。上升气流或下沉气流随高度增强或减弱时,ε和Nc随高度升高而增多,彼此呈现正相关关系;上升气流促进碰并增长导致Nc随高度减少,而下沉气流速度随高度增加而增快导致下层气团水汽累计促进气溶胶活化,都与ε呈现负相关关系。云中逆温区较厚时,ε随高度减少,ε-Nc为正相关,逆温区较薄时则呈现负相关。逆温区上部未饱和,云滴蒸发,ε和Nc分别随高度变小或减少,ε-Nc呈现正相关关系。云顶附近强烈的夹卷使云滴减少,ε-Nc呈现正相关。在WRF-Morrison微物理方案模拟中我们发现ε-Nc负相关关系可以增强霰的融化过程增强雨水的形成来增强降水。为了符合华北高污染地区的特征增加CCN的浓度可以减少云水的数浓度、提高霰和雨水的数浓度,增强冰相过程进而增加降水,更符合实际情况。云雨自动转换率的加入加强潜热释放抬升上升气流并极大地影响冰相过程,增强霰的形成,从而提高降水强度。弱负相关关系,降水成熟阶段的雪融化过程更强,增强降水。
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