微物理方案论文-李喆,马占山,刘奇俊,杨军丽

微物理方案论文-李喆,马占山,刘奇俊,杨军丽

导读:本文包含了微物理方案论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:GRAPES_SCM,TWP-ICE,Liuma云微物理方案,热带对流云

微物理方案论文文献综述

李喆,马占山,刘奇俊,杨军丽[1](2019)在《GRAPES双参数云微物理方案的改进和云降水个例模拟研究:GRAPES_SCM对热带对流云个例的模拟研究》一文中研究指出应用全球-区域同化预报系统单柱模式(GRAPES_SCM),对热带暖池国际云试验(TWP-ICE)个例进行数值模拟。通过和实际观测资料进行对比,诊断并改进了Liuma云微物理方案对热带对流云微物理特征的模拟能力。结果显示在GRAPES_SCM框架下,Liuma原方案和WSM6(WRF single moment)方案均能呈现出TWP-ICE期间热带云系的发展特征,并能够明显区分试验期间的季风活跃期和季风抑制期。活跃期Liuma原始方案和WSM6方案模拟的冰云组成结构差异显着,在Liuma原始方案所模拟的冰相水凝物分布中,存在冰雪含量过少、霰过多的现象。改进后的Liuma方案对程序中各微物理过程计算顺序进行了优化,改进后霰质量混合比明显减少,冰雪质量混合比明显增加,冰相水凝物分布较合理。(本文来源于《气象》期刊2019年06期)

顾小祥,李国平[2](2019)在《云微物理方案对一次高原切变线暴雨过程数值模拟的影响》一文中研究指出利用中尺度数值模式WRF v3.8.1中的16种云微物理参数化方案,对2014年8月26—27日川渝地区的1次高原切变线主导下的暴雨过程进行了数值模拟对比实验.结果表明:WRF模式能够较好地模拟本次切变线强降水过程,总体来说NSSL 2-moment方案的模拟效果最好.但不同云微物理方案对于不同量级降水的模拟各有优势,NSSL 2-moment方案对大雨及暴雨的模拟效果最好.在主要降水区,各方案模拟的逐小时降水量的峰值均滞后于实况并且突发性更强,NSSL 2-moment+CCN方案在此区域模拟的累积降水量与实况最为接近.云中水成物含量的模拟结果显示,模拟降水较多的方案中其雪粒子含量也较多,而雪粒子不仅在其凝结过程中的潜热释放有利于对流活动发展,并且亦可以通过融化过程促进降水.而对于暖云降水部分,能够到达地面的雨水粒子含量的模拟在各方案中并无显着差异.(本文来源于《云南大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)

韩彬[3](2019)在《北美一次飑线过程的数值模拟:不同微物理方案模拟结果的对比研究》一文中研究指出合理准确地模拟中尺度对流系统(MCS)是大气科学研究中极具挑战的问题之一。尽管现阶段的模拟分辨率已经达到了云分辨尺度,但是模式对于MCS的模拟仍然相比于观测存在不小的偏差。本文利用WRF模式,选取了八种微物理方案模拟了发生在北美地区的一次飑线型MCS过程,采用多源观测资料从动力、热力以及微物理过程的角度分析了模拟中存在的偏差及其原因,并且探究了造成不同微物理方案模拟结果之间差异的主要因素。全文的主要结论如下:相比于多普勒雷达反演的垂直风场,模拟在融化层以上都较大地高估了对流核中的上升速度,并在高层一致低估了对流覆盖面积,产生了面积小但强度集中的对流核结构。该现象与微物理方案的选取无关,而可能与模式中处理空气混合和扩散的部分有关。对流上升速度的模拟结果对于微物理方案的选择是敏感的。模拟之间对流上升速度的差异可以通过低层垂直扰动气压梯度力以及中高层浮力的差异得到较好的解释。低层垂直扰动气压梯度力的大小主要与冷池强度有关,而冷池强度则取决于蒸发率的大小。中高层浮力的大小主要与微物理过程释放的潜热加热有关,其中凝结和凇附过程在造成模拟之间潜热加热总量的差异中起到了主要作用。关闭冰相微物理过程后,对流上升速度在高层显着减小,并且模拟之间对流上升速度的差异也减小了一半以上,说明冰相过程能够显着加强对流强度并且是造成模拟之间差异的主要因素。冰相过程主要通过两个方面影响模拟之间对流上升速度的差异。第一,增加蒸发率的差异从而增加冷池强度的差异。第二,增加中高层潜热加热的差异从而增加浮力的差异。大多数模拟高估了层云区7 km高度以上的冰水含量(IWC)但是却低估了融化层正上方的IWC,而后一个偏差造成了模拟在3 km高度以下对于雨水含量(RWC)的低估。在冰粒子下落到接近融化层的过程中,观测数据中IWC呈现增加的趋势,模拟则与之相反。模拟对流强度过大导致凝结物卷出的高度过高可能是造成模拟高估层云区高层IWC的原因,而造成模拟与观测之间IWC廓线形状差异的原因可能是模拟中的冰粒子聚合过程太弱以及冰粒子沉降速度太快。在层云区3 km高度以下,模拟低估了下沉运动的强度并且未能较好地再现观测中RWC与下沉气流之间的联系,这主要是观测和模拟之间尾向入流结构的差异造成的。观测中的尾向入流在经过层云区时缓慢下降并加强了中尺度下沉气流,从而造成显着的雨水蒸发。相反,模拟中的尾向入流快速下降并集中保持在较低的高度上,使得无法形成稳定的中尺度下沉气流从而限制了雨水蒸发。低估层云区降水面积是大多数模拟低估地面层云降水总量的主要原因。模拟中的层云区降水面积与对流卷出凝结物通量之间呈现正相关关系,但是冰粒子的特性会在一定程度上调节层云区降水面积的大小。层云区降水面积还对大尺度环境场的更新频率表现出一定的敏感性,通过提高侧边界条件的更新频率,模拟中的层云区降水面积增加了 17%至25%。模拟之间层云降水的差异最终都与融化层正上方冰粒子质量通量的差异有关。由于从对流区中卷出的凝结物是层云区上空冰粒子的主要来源,所以对流区的动力和微物理特征对于层云区冰粒子质量通量的影响很大。这些结果说明模式对于对流区模拟的准确程度是改进层云区降水模拟的关键,因此今后的外场观测应该进一步将重点放在对流区的动力以及微物理特征上,从而我们能够利用更全面的观测资料评估和改进模拟。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01)

庞琦烨,平凡,沈新勇,刘靓珂[4](2019)在《不同微物理方案对台风“彩虹”(2015)降水影响的比较研究》一文中研究指出本文以GFS资料为初始场,利用WRF(v3.6.1)模式对2015年第22号台风"彩虹"进行了数值研究。采用CMA(中国气象局)台风最佳路径、MTSAT卫星、自动站降水为观测资料,对比了4个微物理方案(Lin、WSM6、GCE和Morrison)对"彩虹"台风路径、强度、结构、降水的模拟性能。模拟发现上述4个云微物理方案都能较好地模拟出"彩虹"台风西行登陆过程,但是其模拟的台风强度、结构及降水存在较大差异;就水成物而言,除GCE方案对雨水的模拟偏高以外,其他方案对云水、雨水过程的模拟较为接近,其差异主要存在于云冰、雪、霰粒子的模拟上。本文对比分析了WSM6和Morrison两个方案模拟的云微物理过程,发现WSM6方案模拟的雪和霰粒子融化过程显着强于Morrison方案,但是冰相粒子间转化过程的强度明显弱于Morrison方案。云微物理过程的热量收支分析表明:WSM6方案模拟的眼区潜热更强,暖心结构更为显着,台风中心气压更低。细致的云微物理转化分析表明,此次台风降水的主要云微物理过程是水汽凝结成云水和凝华为云冰;生成的云水一方面被雨水收集碰并直接转化为雨水,另一方面先被雪粒子碰并收集转化为霰,然后霰粒子融化成雨水;而生成的云冰则通过碰并增长转化为雪。小部分雪粒子通过碰并收集过冷水滴并淞附增长为霰粒子,随后融化为雨水,大部分雪粒子则直接融化形成地面降水。(本文来源于《大气科学》期刊2019年01期)

郭淳薇,杨慧玲,成丹[5](2018)在《不同微物理方案中云凝结核数浓度对北京一次暴雨过程影响的对比研究》一文中研究指出采用京津冀地区3698个自动气象站降水量资料、北京站雷达回波资料及环保部提供的北京地区空气质量数据,利用WRF模式模拟2016年7月发生在北京的一次暴雨过程,对比NSSL、WDM6、Thompson和Morrison 4种微物理方案中降水对云凝结核或云滴数浓度的敏感性。根据华北地区云凝结核的观测结果,在每个微物理方案中设计了清洁、轻度污染、重污染背景下的3组试验。结果表明:随着云凝结核或云滴数浓度的增加,NSSL方案中系统发展减弱最为明显。4种微物理方案均出现区域平均累计降水量和小时降水量减少的情形,且NSSL和Thompson方案更明显,NSSL和Thompson方案中累计降水量超过250 mm以上的区域面积在北京西南部地区逐渐减小。NSSL、Thompson及Morrison微物理方案中云水混合比不断增加,雨水混合比减少。对于此次暴雨过程,NSSL和Thompson方案对云凝结核或云滴数浓度比较敏感,而WDM6方案最不敏感。(本文来源于《干旱气象》期刊2018年06期)

王文君,朱彬,杨素英,陆其峰,刘宁薇[6](2018)在《两类双参数云微物理方案对夏季强降水事件模拟能力的对比研究》一文中研究指出运用中尺度WRF模式,分别采用Morrison(MOR)和Milbrandt-Yau(MY)双参数化云微物理方案,对2010年7月20—21日辽宁省的一次强降水过程进行模拟,通过对比分析两个方案所对应的地表累积降水量、降水强度、云中微物理量的模拟结果,评估两个双参数方案对强降水事件的模拟能力及主要微物理过程的差异。结果表明,在对雨带和强降水中心的位置上,MOR方案的模拟能力优于MY方案,但MY方案对强降水中心强度模拟能力则优于MOR方案;两方案对强降水宏观特征的模拟差异在一定程度上体现了它们在微物理具体方案上的差异,相比MY方案而言,MOR方案模拟降水发展期的垂直水汽通量高,使得雪晶的凝华增长、碰连增长增强,从而导致MOR方案的冰晶含量低,雪晶含量高,通过雪晶的凇附作用形成的霰含量也比MY方案高,霰的凇附增长消耗了大量过冷水,使冷云中云滴(过冷水)含量减少; MOR方案模拟得到的600 hPa到地表的雨滴直径均为1 mm,与实际雨滴直径的观测值不符,需要未来进一步开展研究,对原方案进行优化。(本文来源于《大气科学学报》期刊2018年06期)

郭淳薇[7](2018)在《不同微物理方案中云凝结核数浓度对降水过程影响的对比研究》一文中研究指出1.引言气溶胶可以通过直接效应和间接效应等途径影响气候。大量观测和数值模拟试验表明,气溶胶作为云凝结核,其浓度的变化会影响到云和降水的分布,但是结果却有着很大的差别~([1-3])。在数值模式研究方面,往往都是针对一种微物理参数化方案进行敏感性试验,研究气溶胶对降水的影响。但是对比不同的微物理方案,气溶胶浓度的变化对降水的影响会有怎样的不同,研究还比较少。本文将使用中尺度数值模式WRF,(本文来源于《第35届中国气象学会年会 S13 大气物理学与大气环境》期刊2018-10-24)

吴珊珊,邹海波,单九生[8](2018)在《不同积云和微物理方案对“麦德姆”登陆后路径的影响》一文中研究指出基于中尺度数值预报模式WRF V3.5,利用7种积云方案和13种云微物理方案构成的不同组合设计了91组试验,对2014年第10号台风"麦德姆"登陆后影响江西期间的路径进行了模拟和分析。结果发现,台风路径对积云和微物理方案的选择较为敏感,在91组模拟试验中,模拟路径与实况路径的偏差从29.7—76.9 km不等,平均偏差为54.5 km;Grell-Freitas积云方案与WDM5和WDM6微物理方案的组合(N38和N39)模拟的台风路径最为接近实况路径(偏差约30km),而BMJ积云方案与Kessler、SUB-YLin和Milbrandt微物理方案的组合(N14、N22和N24)的模拟较差,模拟路径与实况路径偏差超过75 km,且明显较实况偏东;对于某一积云(微物理)方案,13种微物理(7种积云)方案的表现也有较大差异,总体上Grell-Freitas和Grell-3方案在7种积云方案中表现最好,而WDM5和WDM6则在13种云微物理方案中表现最好;N38和N39试验成功地模拟了台风路径的主要原因是较好地模拟出西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)的位置,而N14、N22和N24试验模拟的台风路径偏东则主要是由模拟的西太副高位置偏东造成。(本文来源于《第35届中国气象学会年会 S1 灾害天气监测、分析与预报》期刊2018-10-24)

吴珊珊,邹海波,单九生[9](2018)在《不同积云和微物理方案对“麦德姆”台风登陆后路径的影响》一文中研究指出基于中尺度数值预报模式WRF V3.5,利用7种积云方案和13种云微物理方案构成的不同组合设计了91组试验,对2014年第10号台风"麦德姆"登陆后影响江西期间的路径进行了模拟和分析。结果发现,台风路径对积云和微物理方案的选择较为敏感,在91组模拟试验中,模拟路径与实况路径的偏差从29.7~76.9 km不等,平均偏差为54.5 km;Grell-Freitas积云方案与WDM5和WDM6微物理方案的组合(N38和N39)模拟的台风路径最为接近实况路径(偏差约30km),而BMJ积云方案与Kessler、SUB-YLin和Milbrandt微物理方案的组合(N14、N22和N24)的模拟较差,模拟路径与实况路径偏差超过75 km,且明显较实况偏东;对于某一积云(微物理)方案,13种微物理(7种积云)方案的表现也有较大差异,总体上Grell-Freitas和Grell-3方案在7种积云方案中表现最好,而WDM5和WDM6则在13种云微物理方案中表现最好;N38和N39试验成功模拟了台风路径的主要原因是较好地模拟出西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)的位置,而N14、N22和N24试验模拟的台风路径偏东则主要是由模拟的西太副高位置偏东造成。(本文来源于《暴雨灾害》期刊2018年01期)

康延臻,靳双龙,彭新东,杨旭,尚可政[10](2018)在《单双参云微物理方案对华北“7·20”特大暴雨数值模拟对比分析》一文中研究指出在2016年7月19 21日华北特大暴雨过程初步分析的基础上,采用中尺度数值模式WRF3.6.1中16种微物理参数化方案对该过程进行了数值模拟,并分为单参和双参两组对结果进行评估分析。结果表明,该过程为伴随低涡发展的强对流降水,持续时间长、范围广、总量大。大部分微物理方案对降水的分布模拟效果较好,能够再现此次特大暴雨过程;随模拟时间延长,方案间的差别变大,且单参方案对各量级降水的模拟差别比双参方案显着,方案间雨水混合比、固态水凝物以及垂直速度的差别均大于双参方案,整体效果不如双参方案。综合来看,SBU_YLin方案对于此次特大暴雨过程模拟效果最好,对降水量级和落区的模拟都接近实况。(本文来源于《高原气象》期刊2018年02期)

微物理方案论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用中尺度数值模式WRF v3.8.1中的16种云微物理参数化方案,对2014年8月26—27日川渝地区的1次高原切变线主导下的暴雨过程进行了数值模拟对比实验.结果表明:WRF模式能够较好地模拟本次切变线强降水过程,总体来说NSSL 2-moment方案的模拟效果最好.但不同云微物理方案对于不同量级降水的模拟各有优势,NSSL 2-moment方案对大雨及暴雨的模拟效果最好.在主要降水区,各方案模拟的逐小时降水量的峰值均滞后于实况并且突发性更强,NSSL 2-moment+CCN方案在此区域模拟的累积降水量与实况最为接近.云中水成物含量的模拟结果显示,模拟降水较多的方案中其雪粒子含量也较多,而雪粒子不仅在其凝结过程中的潜热释放有利于对流活动发展,并且亦可以通过融化过程促进降水.而对于暖云降水部分,能够到达地面的雨水粒子含量的模拟在各方案中并无显着差异.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微物理方案论文参考文献

[1].李喆,马占山,刘奇俊,杨军丽.GRAPES双参数云微物理方案的改进和云降水个例模拟研究:GRAPES_SCM对热带对流云个例的模拟研究[J].气象.2019

[2].顾小祥,李国平.云微物理方案对一次高原切变线暴雨过程数值模拟的影响[J].云南大学学报(自然科学版).2019

[3].韩彬.北美一次飑线过程的数值模拟:不同微物理方案模拟结果的对比研究[D].南京大学.2019

[4].庞琦烨,平凡,沈新勇,刘靓珂.不同微物理方案对台风“彩虹”(2015)降水影响的比较研究[J].大气科学.2019

[5].郭淳薇,杨慧玲,成丹.不同微物理方案中云凝结核数浓度对北京一次暴雨过程影响的对比研究[J].干旱气象.2018

[6].王文君,朱彬,杨素英,陆其峰,刘宁薇.两类双参数云微物理方案对夏季强降水事件模拟能力的对比研究[J].大气科学学报.2018

[7].郭淳薇.不同微物理方案中云凝结核数浓度对降水过程影响的对比研究[C].第35届中国气象学会年会S13大气物理学与大气环境.2018

[8].吴珊珊,邹海波,单九生.不同积云和微物理方案对“麦德姆”登陆后路径的影响[C].第35届中国气象学会年会S1灾害天气监测、分析与预报.2018

[9].吴珊珊,邹海波,单九生.不同积云和微物理方案对“麦德姆”台风登陆后路径的影响[J].暴雨灾害.2018

[10].康延臻,靳双龙,彭新东,杨旭,尚可政.单双参云微物理方案对华北“7·20”特大暴雨数值模拟对比分析[J].高原气象.2018

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