降水粒子谱形参数对江淮强对流天气影响的数值研究
发布时间：2020-09-15 09:02
本文利用WRFV3.4对梅雨期江淮地区两次强对流天气进行了数值模拟,两次个例均使用了 MY双参数微物理方案,WRFV3.4模式对两次强度不同的强对流降水过程表现出较好的模拟能力。通过一系列对流云中主要降水粒子(雨滴、霰)谱形参数取值的敏感性试验,研究了雨滴、霰粒谱形参数变化对不同类型强对流降水宏微观演变特征的影响规律及机理。研究发现,雨滴和霰谱形参数的取值变化对强降水过程(个例1)地面累积降雨量影响显著,而对冰雹过程(个例2)的降雨量影响很小,对冰雹过程(个例2)地面降雹影响较大。对两次个例敏感性试验的水凝物时空分布特征进行分析发现,个例1中雨滴和霰的分布受雨滴和霰谱形参数影响较大,当雨滴谱形参数增大时,霰和雨水比含水量都是先增大后减小,数浓度则都减小。当霰谱形参数增大时,雨水比含水量减小,雨滴和霰数浓度也略有减小趋势。雨滴半径随着雨滴谱形参数的增大而增大,而随着霰谱形参数的增大,较大的霰粒分布到了更低层。个例2中雨滴和霰谱形参数的变化对霰和雹分布影响较大。当雨滴谱形参数增加时,雹比含水量先减小后增大,霰比含水量略减小。当霰谱形参数增加时,霰比含水量增加,数浓度减少,半径增大。通过分析云中微物理转化项,能进一步找到谱形参数影响模拟结果的原因。个例1中雨滴和霰谱形参数变化会影响雨水和霰相关的微物理过程,雨水的主要来源是霰的融化,随着霰谱形参数的增大而减小,与降水规律有一定的对应性;其主要汇项是雨水蒸发,当雨滴谱形参数增大时,雨水蒸发量先增大后减小。霰主要靠碰并云水增长,随着霰谱形参数的增大而减小。个例2中对霰和雹的源汇项影响较大,霰的融化随着雨滴谱形参数的增加而减少,随着霰谱形参数的增加,霰的融化分布到更低层。雹的主要源项是雹与雨水碰并形成雹和霰的转化,这两项都随着雨滴谱形参数的变化先减小后增大,对应了累积降雹的变化规律。综上所述,雨滴和霰谱形参数对强降水和冰雹两次强对流天气的模拟结果都有一定影响,两种粒子的谱形参数的变化会影响云中粒子水凝物的时空分布和云微物理转化过程,因此造成地面降水分布和量级的差异。
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：P458
【部分图文】：
图２．１邋Ｎ0－Ｘ－ｕ的空间关系逡逑
空间单位面积的水汽量，从其水平分布可以分析暴雨区的水汽来源及主要的水逡逑汽通道，水汽通量散度则揭示水汽输送是否在某个区域集中以及集中程度。从逡逑１６日２０时图３．２邋（ａ）水汽通量散度来看，上游湖南－江西一线有一水汽通量最逡逑大值中心，同时苏皖地区是负的水汽通量散度区，强烈的西南引导气流源源不逡逑断地向暴雨区输送水汽。到１７日０８时图３．２邋（ｂ），上游的水汽通量大值中心逡逑范围减小，而在苏皖地区水汽通量也达到区域最大值，说明上游的水汽己经输逡逑送到了暴雨区。而且从水汽通量散度来看，最大值中心己经移到了上海、浙江逡逑北部地区，说明降水区域正在向东移动。逡逑Ｉ逦，知逦”0逦（２0逦ｉ）0逦＾逦＊逦？逦ｉ邋逦ｉ＜＞逡逑＂ＵＳ逡逑o撸荆憾䲟枺海汗ゅ义希邋五澹海哄五危椋巍危椋垮危椋驽五五澹睿唬赍五五澹海常沐义贤迹常卞澹玻埃保的辏对拢保度眨埃甘保ǎ幔┖停玻笆
本文编号：2818765
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：P458
【部分图文】：
图２．１邋Ｎ0－Ｘ－ｕ的空间关系逡逑
空间单位面积的水汽量，从其水平分布可以分析暴雨区的水汽来源及主要的水逡逑汽通道，水汽通量散度则揭示水汽输送是否在某个区域集中以及集中程度。从逡逑１６日２０时图３．２邋（ａ）水汽通量散度来看，上游湖南－江西一线有一水汽通量最逡逑大值中心，同时苏皖地区是负的水汽通量散度区，强烈的西南引导气流源源不逡逑断地向暴雨区输送水汽。到１７日０８时图３．２邋（ｂ），上游的水汽通量大值中心逡逑范围减小，而在苏皖地区水汽通量也达到区域最大值，说明上游的水汽己经输逡逑送到了暴雨区。而且从水汽通量散度来看，最大值中心己经移到了上海、浙江逡逑北部地区，说明降水区域正在向东移动。逡逑Ｉ逦，知逦”0逦（２0逦ｉ）0逦＾逦＊逦？逦ｉ邋逦ｉ＜＞逡逑＂ＵＳ逡逑o撸荆憾䲟枺海汗ゅ义希邋五澹海哄五危椋巍危椋垮危椋驽五五澹睿唬赍五五澹海常沐义贤迹常卞澹玻埃保的辏对拢保度眨埃甘保ǎ幔┖停玻笆
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