热带海洋对流云降水与微物理过程的数值模拟

摘要

本文采用美国NASA二维云分辨模式对2006年1月澳大利亚西北部印度尼西亚暖池附近的一次热带对流云团个例的物理过程和降水发展演变过程进行了数值模拟，分析了热带海洋对流云的发展变化情况，着重分析次生对流对热带对流云团的影响，分析热带海洋降水昼夜变化的原因，结果表明：
　　 (1)澳大利亚西北部印度尼西亚暖池附近的强对流性云团具有发展速度快、云顶高度高、上升速度大等特点。冰相过程是降水的重要过程，霰的融化是雨滴的主要来源，霰下落收集雨滴是提供降水的主要过程。
　　 (2)该地区对流云团易形成次生云系。次生对流主要是由主对流云的下沉气流、温度场和湿度场各方面配合形成的，次生对流的发展过程具有温度扰动和湿度扰动呈现一正一负间隔排列的特点。次生对流的形成延长了整个对流云团的生命史。
　　 (3)该地区的降水分布具有明显的昼夜变化特征，清晨降水增加，中午降水量较小，下午对流增强，降水量明显增加，夜间降水量主要受大尺度强迫的影响。
　　 (4)霰是降水过程中含量最大的水成物，各个水成物混合比也受到辐射和大尺度强迫的影响，夜间各个水成物含量减少，日出前后水成物混合比增加。
　　 (5)雨滴产生依赖雨滴下落收集云滴和霰的融化。降水量较大时，霰的融化是雨滴形成的主要过程，降水量较小时，雨滴下落收集云滴是雨滴形成的关键过程。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1热带对流云团的研究意义

1.2热带对流云团的研究进展

1.3本文研究内容

第二章模式介绍

2.1 CRM模式的控制方程

2.2 CRM模式的微物理参数化

2.3 CRM模式的辐射参数化

2.3.1辐射传输过程

2.3.2云的光学特性

第三章一次热带海洋对流云动力结构及微物理过程的数值模拟

3.1个例及模拟方案介绍

3.2模拟与实测的对比

3.3对流云的动力过程

3.4微物理过程

3.4.1主对流云发生、发展、成熟阶段的微物理过程

3.4.2次生对流产生与合并阶段的微物理过程

3.4.3对流云消散阶段的微物理过程

3.5小结

第四章热带对流云中降水和微物理过程的昼夜变化特征

4.1 降水量24小时分布

4.2平均水成物分布

4.3微物理过程的昼夜变化

4.4小结

第五章结论、展望与特色

5.1本文结论

5.2展望

5.3本文创新与特色

参考文献

参加学术活动及发表或待发表的论文

致谢

附图