氣溶膠對云和降水影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、研究表明,氣溶膠可以作為云凝結(jié)核和冰核改變云和降水的發(fā)展,從而改變云和降水的全球分布。為了更好地理解氣溶膠對云和降水的影響,本文利用耦合Morrision雙參數(shù)微物理方案的WRF中尺度數(shù)值模式,對2007年6月13日發(fā)生在山西地區(qū)的一次強降水過程進行模擬,討論氣溶膠對云的微觀特征及降水發(fā)展造成的影響。
　　 首先,對清潔和污染背景下氣溶膠對云微物理結(jié)構(gòu)和降水變化的影響進行了敏感性試驗和對比分析。結(jié)果顯示:污染背景下,降水區(qū)域沒有

2、明顯變化,中心強度變強,網(wǎng)格平均降水量比清潔背景少0.8％:雪和霰是雨水的主要來源,高濃度氣溶膠背景下,前期暖云降水減弱,后期大量雪粒子與云中云滴和雨滴碰并增長,造成后期降水增強。
　　 其次,對有巨凝結(jié)核(GCCN)作用下氣溶膠對云微物理結(jié)構(gòu)和降水變化的影響進行了敏感性試驗和對比分析。結(jié)果顯示:總降水量增加并不是很明顯,加入GCCN后,有利于大云滴的形成,云滴向雨滴自動轉(zhuǎn)化作用增強,有更多的云水較早形成雨滴和霰,造成后期降水減

3、少,而沒有考慮GCCN的情況下降水特征則相反,前期云水自動轉(zhuǎn)化較慢,大量云水存在云中,與高層的冰雪晶碰凍增長,此時霰粒子尺度也相對較小,造成前期降水減少。在降水的后期,經(jīng)過長時間增長的霰粒子和雪粒子下落融化成雨水,使得后期的降水增加。
　　 最后,研究了沙塵作為巨凝結(jié)核和冰核(IN)在典型大陸和污染大陸背景下對云和降水的影響。在清潔背景下,沙塵氣溶膠作為GCCN和IN使降水中心峰值降低,GCCN的存在增加云中凝結(jié)核數(shù),促進云中水