冰晶增长参数化方案评估:四个降水个例的模拟研究
  • 【摘要】

    本文基于二维云分辨模式,分别采用Hsie et al.(1980),Krueger et al.(1995),Zenget al.(2008)和Shen et al.(2014)四种冰晶增长参数化方案,模拟热带到中纬度地区的四个降水个例。通过云降水收支、云的微物理过程和热量收支分析,评估四种参数化方案对降水、水凝物、云的微物理过程和热量变化的影响。研究发现:(1) Shen方案模拟的时间-区域平均... 展开>>本文基于二维云分辨模式,分别采用Hsie et al.(1980),Krueger et al.(1995),Zenget al.(2008)和Shen et al.(2014)四种冰晶增长参数化方案,模拟热带到中纬度地区的四个降水个例。通过云降水收支、云的微物理过程和热量收支分析,评估四种参数化方案对降水、水凝物、云的微物理过程和热量变化的影响。研究发现:(1) Shen方案模拟的时间-区域平均降水率与观测值更加接近。与高冰核浓度的Zeng方案相比,Shen方案减少了雨滴收集云滴造成的雨滴增长和云滴到冰滴的凝结增长,导致总的水凝物丢失减少。与Hsie,Krueger和中低冰核浓度的Zeng方案相比,Shen方案通过减少水汽净凝结和水凝物丢失得到较好地平均降水率模拟。(2)高冰核浓度的Zeng方案产生异常增多的冰滴模拟,Shen方案通过减少过饱和水汽凝华成冰滴和云滴到冰滴的凝结增长,削减了异常增多的冰滴模拟。高冰核浓度的Zeng方案和Shen方案引起对流层中上层辐射加热增多,这与它们模拟的冰滴在对流层中上层大量增多有关。(3)高冰核浓度设置的Zeng方案导致模拟区域-平均的局地温度变化在对流层上层出现异常减小值,这与它在热带个例中导致垂直热量通量辐合减少和在中纬度个例中导致凝结加热减少有关。尽管高冰核浓度的Zeng方案相比其他方案引起质量加权平均的辐射加热增多,但是它在热带个例中引起地表感热通量减少和在中纬度个例中引起潜热加热减少,最终导致四种参数化方案计算的模拟区域-质量加权平均的局地温度变化基本一致。 收起<<

  • 【作者】

    辛进 

  • 【学科专业】

    气象学

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    浙江大学

  • 【导师姓名】

    李小凡

  • 【学位年度】

    2017

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    冰晶增长参数化  二维云分辨模式  微物理过程  热量变化  降水观测