大气冰核浓度对对流云降水过程影响的数值模拟

摘要

在已有的三维对流云模式的基础上新植入了同质冻结和异质核化方案,结合一次山地雷暴个例,通过敏感性试验来探讨大气冰核浓度对对流云微物理过程和降水的影响.模拟结果表明:①冰核浓度的改变会对对流云的动力场及各水成物粒子产生明显作用.增加冰核浓度,冰相粒子的数浓度随之增加;同时,凝华过程中释放大量潜热导致云中上升气流增强.由于水汽含量一定,各水成物粒子“争夺”水汽,使得云滴、冰晶和霰的增长均受到抑制,难以成为较大尺寸的降水粒子.②冰核浓度的增加,“贝吉龙效应”导致云滴的尺度减小,削弱了云-雨转化过程.雨滴、云滴混合比的减小抑制了雨滴对云滴的收集.同时,小尺度的霰粒子削弱了霰融化为雨滴的物理过程,最终导致地面累积降雨量降低.