IAP-CSM3D催化模式人工冰晶参数化方案的改进

摘要

云数值模拟是现代云和降水物理研究的最重要发展之一，其重要性在于能够将云微物理过程与制约云发展演变的宏观动力过程有机结合,揭示它们的互相作用和演变规律,因而,云数值模拟同经典的理论研究、实验室研究和外场观测一起成为现代云和降水物理学研究的最基本手段,并逐步发展成为人工影响天气研究的一种基本方法。目前,在具有催化功能的云数值模式中一般对引入云中的碘化银粒子形成的冰晶有两种处理方法:一是将人工冰晶和自然冰晶视为同一种冰晶,即人工冰晶的演变服从自然冰晶谱分布的演变,二是将人工冰晶和自然冰晶各自折中,取二者叠加后形成的冰晶谱。这两种处理方法均导致模拟的冰晶谱分布与实际谱有很大偏差，本文将人工冰晶和自然冰晶按照不同的谱分布分别处理，对催化云模式进行了重要改进，并利用改进的模式模拟催化防雹个例，分析云中微物理过程及人工冰晶的催化作用，以获得更接近实际的催化模拟效果，模拟个例选用2005年7月8日下午发生在辽宁省朝阳市的降雹过程，并使用位于朝阳市上游较近的内蒙古自治区赤峰市的探空资料作为模式模拟的初始场。