一、北京一次典型灾害性雹暴、大风的形成过程与云物理特征(论文文献综述)
刘艳杰,王清川,许敏,周贺玲[1](2021)在《2019年5月北京一次强降水超级单体特征及成因分析》文中研究说明利用地面加密站、雷达、微波辐射计和欧洲中心(ERA-interim)逐6 h等多种观测资料,对2019年5月17日北京通州区出现局地极端强降水、雷暴大风和大冰雹天气过程进行分析。结果表明:强降水超级单体是造成本次强对流天气的直接系统,雷达回波可识别出典型特征。午后在地面和超低空北京南部出现小的热低压系统,使得东南风显着加强,一方面提供了充沛的水汽,形成上干下湿的不稳定层结。另一方面,其与高空西风急流相互作用,使得垂直风切变增强,并产生垂直环流。低空逆温层长时间存在,能量不断积累,使午后雷暴爆发性增强成为可能。地面冷池出流与偏南风对峙,形成了假相当位温密集带。冷池长时间稳定维持,其前沿出现一条湿热边界层辐合线,锋生作用使得暖湿气流不断被抬升,对流系统加强并呈准静止状态。在有利的环境背景下,加之充沛的水汽供应和强烈的边界层辐合抬升,雷暴强烈发展形成强降水超级单体,随后分裂,右侧的风暴又发展为超级单体,再次经过通州东部,形成暴雨中心。
邢丽田,王能根,周小涵,罗昱,彭习灿[2](2021)在《鄂东南一次斜压锋生型强对流天气分析》文中进行了进一步梳理主要利用常规气象观测资料、NCEP的1°×1°逐6 h再分析资料、多普勒天气雷达等资料,从天气形势、影响系统、中尺度分析、物理量条件、天气雷达回波特征等方面,对鄂东南一次强对流天气进行分析。结果表明,本次过程是一次斜压锋生型强对流天气过程,具有深厚的锋面大尺度的动力强迫抬升条件,并且具有微湿下击暴流的特征,易造成雷暴和地面大风;具有先"干侵入",后"湿增长"的水汽特征,极不稳定层结、中等到强的垂直风切变,强的动力触发条件,有利于风雹发生;影响本次强天气的主要回波为弓形回波,由3个强对流单体组成,都具有明显的后侧"V"型缺口和较明显的前侧"V"型缺口回波,使对流加强并易造成地面破坏性大风,此外,ET与VIL特征显示,本次过程具有产生小到中等强度冰雹的潜势,但并不利于产生大冰雹。
高丽,潘佳文,蒋璐璐,翁之梅[3](2021)在《一次长生命史超级单体降雹演化机制及双偏振雷达回波分析》文中研究指明2019年3月21日一次长生命史超级单体导致浙江省中部多个县(市)降雹,为了研究超级单体得以长时间维持的环境背景及其云物理特征,利用常规资料以及宁波S波段双偏振雷达数据,结合粒子相态识别算法,对此次过程的演变进行了分析。结果表明:高空槽前、850 hPa切变线附近和地面冷锋为超级单体提供了合适的环流背景;风暴传播区域对流有效位能的增加、风暴承载层的平均风向与风暴移动方向相近、风速大、对流风暴沿地面假相当位温梯度大值区向东传播及沿海强垂直风切变,导致中气旋旋转速度和旋转厚度的增加,这些都是对流风暴长时间维持的原因。通过此次降雹单体风暴结构分析发现:整个生命史对流发展非常旺盛,最大反射率维持在60 dBz以上,风暴顶维持在8 km以上,风暴质心高度出现的三次明显波动,对应三次降雹过程。垂直累积液态含水量(VIL)跃增量虽不及传统指标,但结合垂直累积液态含水量密度(VILD)、VIL最大值及最大反射率因子大值区,对冰雹业务预报有指示作用。通过降雹单体双偏振特征分析发现:冰雹下落过程中的翻滚现象,导致差分反射率(Zdr)值接近0 dB,水平和垂直偏振波差异导致三体散射特征(TBSS)根部Zdr大值区的出现;冰雹降落融化产生的外包水膜现象,使其Zdr值增大,相关系数(CC)值减小;通过偏振参数Zdr和CC特征,有助于识别高空大冰雹;超级单体的有界弱回波区(BWER)附近的Zdr柱不仅可指示上升运动,同时对降雹单体不同的成长阶段具有指示作用。
雍佳[4](2020)在《双偏振雷达探测暴雪/暴雨垂直结构的云微物理特征研究》文中认为双线偏振多普勒天气雷达能够同时获取雷达基数据产品和偏振参量,其RHI回波能够敏感细致地提前反映降水云体精细的垂直结构,可充分发挥各参量研究降水云物理结构。从大气能量的角度研究强对流天气垂直方向上风温湿结构,深入理解其发生前的大气能量特征,有利于发现并获得其先兆信息,能够对不同回波的形成机制加深理解。本文着重关注双偏振雷达回波和探空资料,在常规天气分析、卫星云图等的基础上,对发生在南京地区的暴雪和暴雨在垂直方向上的降水云微物理结构进行细致的分析和研究,揭示两次降水过程降水云相态演变及其发生的先兆信息。主要结论如下:(1)双偏振雷达探测强降水过程的演变时,偏振参数对云相态的变化及降水云物理结构特征具有敏感性、精细性和提前性。各偏振量对研究强对流天气的贡献:ZDR能够识别粒子相态和形状,ρHV可判断是单一相态粒子还是混合相态粒子,KDP对暴雨的区分度较好,三者都对零度层亮带识别较为敏感,实际预报中可结合起来使用。(2)借助双偏振雷达RHI回波和探空资料进行分析,暴雪过程中2km高度具有增温性层云结构,在ZDR的RHI回波上表现为2km高度处的一条强回波带,层云内存在由冰晶效应产生的小冰晶粒子。另一个显着特征是5~6km高度存在淞附效应,在ZDR的RHI回波上表现为5~6km高度处的强回波带,为雷达高带,该高度层的温度低在-12℃~-15℃,是云物理的淞附和聚并过程产生的冰晶层,淞晶较多时形成雪团降落下来。(3)分析大气风温湿资料和双偏振雷达PPI回波,发现暴雨过程中4.8km高度附近气块露点温度很低,约为-20℃~-40℃,低层水汽被上升气流带入低温区后冷却并凝结增长形成一层薄的降温性冷层云,云内含有大量的冰晶和过冷却水滴且相互碰并冻结后形成淞晶粒子,即结淞粒子和冰雪晶聚合体,在PPI回波上表现为强ZDR回波区。(4)V-3θ能量结构分析方法充分利用其特性层信息,清晰地揭示了暴雪和暴雨的水汽不稳定能量、垂直分布状态和风垂直切变的转折特征,“蜂腰”和“大肚”状结构、超低温以及非规则左折现象的出现是天气预测预警的先兆信息,促进对流的潜势预测。
石茹琳[5](2020)在《地形与气溶胶对新疆冰雹形成物理过程影响的数值模拟研究》文中指出地形和气溶胶对雹云的发展都有重要影响。本文使用带有分档微物理方案的中尺度模式(WRF-SBM)模拟了一次新疆夏季的冰雹天气过程,并通过敏感性试验研究了地形和气溶胶(分别充当云凝结核(CCN)和大气冰核(IN))对雹云微物理特征、降水过程及冰雹形成机制的影响,并将结果与雷达观测资料进行对比。主要结论如下:地形影响雹云的位置、范围及对流启动时间等。若天山地形高度降低,有利于山体南侧对流提前发生;否则,对流推迟启动。天山地形的存在阻挡来自西北方向和北方的水汽和气流的输送,在一定程度上抑制了天山以南对流的发展。地形高度降低使得天山以南地面液相降水增加,冰相降水减少,若地形高度升高则相反。并且地形影响云内微物理结构,若地形降低,天山以南雹云内冰雹含量大幅增加。CCN影响云中云滴的形成。初始CCN浓度越大,对流云发展越旺盛;雹云发展阶段,云中液水含量随CCN浓度增加而增大,冰水含量在中度污染时最大。冰雹的含量随CCN浓度的增加呈现先增加后减小的趋势,相较而言,中度污染条件下,云滴尺度适当,过冷云水含量相对充足,更有利于液相水成物向冰粒子的转化,也更有利于冰雹的生长;冰雹最初几乎全部由冰晶碰冻过冷水生成,随后该过程迅速减弱,液滴冻结过程短暂地成为主要来源,冰雹一旦形成,自身迅速收集过冷水开始生长,成为冰雹生长的主导过程,重度污染条件导致各成雹过程推迟发生。初始CCN浓度增大导致地面液相累积降水增加,冰相累积降水先增加减少。在此基础上,本文提出最适合冰雹生长的CCN浓度,同时也是人工防雹工作中应重点关注的浓度。IN影响云内冰晶的形成。初始IN浓度越大,将消耗更多的过冷水生成大量冰晶,且其冰晶的形成机制与增加CCN时不同:CCN浓度增加,大量小云滴被抬升到高空,由冻结过程生成的冰晶增多;而IN直接参与云中的异质核化过程,浓度增大导致在更温暖的环境中生成的冰晶更多。冰雹含量随IN浓度的增大而减少,IN增多促进冰晶碰冻过冷水成雹的过程,同时抑制液滴通过浸润冻结生成冰雹的过程。初始IN浓度增大导致地面累积液相降水增加,冰相降水减少。
邓琳[6](2020)在《台风的云微物理特征及其演变机制研究》文中指出随着探测技术的不断发展,特别是卫星资料的大量释用,热带气旋(TC,西北太平洋又称台风)的整体的路径、强度预报水平逐年提升。对于快速增强这一特殊的涡旋强度变化,以及云微物理过程在其中的作用是仍是当下研究的热点及难点问题之一。同时,由于现有的中尺度数值模式中的云微物理参数化方案的不确定性,直接使得TC的降水预报,特别是定时、定点、定量的精细化预报能力尚待提高。本论文以台风中的云微物理过程特征及其演变机制为主线,对比了不同季节内登陆我国的超强台风在发生快速增强前的云内水成物特征差异,分析和改进了影响近地面雨水尺度的主要微物理过程及其参数化公式,可部分提升对台风内部云微物理过程及其演变的认识,提高现有的对台风发生快速增强以及登陆前后降水的精细化预报水平。具体研究内容及结论如下:利用美国联合台风预警中心(JTWC)的最佳路径数据集及欧洲中心新版再分析资料(ERA5),将发生在1979-2017年间6月-8月以及9月-11月的台风划分为“夏台”和“秋台”,着重分析了登陆我国的超强台风的季节内变化特征。结果表明,尽管登陆我国的“夏台”数量是“秋台”的2倍,但后者更易达到超强台风的等级(占各自TC总数的比例分别为25.5%、39.5%),且平均的生命周期也较短,极端强度也较强。有近一半的超强台风通过快速增强的方式达到最大强度。对比不同季节内的超强台风在出现快速增强前后的水成物演变特征可发现,快速增强阶段,两组TC内的区域平均的水成物演变特征相似;而在快速增强过程中,“秋台”内高层的冰相粒子显现出提前变化的特征,即冰晶粒子超前3-6小时发生显着增长,并通过自动转换及碰并等方式变成雪,“夏台”中则没有这一明显变化。不同季节内的超强台风发生快速增强时的初始强度及快速增强率没有一致性的差异。“秋台”内高、低空的环境场配置,例如高层较强的辐散,以及低层水汽和热通量的水平辐合可能是导致“秋台”在快速增强前6小时,低层有较强垂直上升运动出现的原因。通过将云水向上输送至混合层,云冰粒子可通过冻结的方式产生并在该高度处释放大量潜热,影响中层的大气不稳定度,“秋台”内RI启动前6小时的冰相水成物含量的变率与启动后第一个6小时内风速的增率具有一定的相关性,说明相变带来的潜热释放仅可能引起涡旋系统强度的变化。为了进一步研究发生在秋天的超强台风,在不同发展阶段,不同区域内的雨水的演变特征及与地面降水的关系,基于WRF中尺度模式和Morrison双参数云微物理方案,对2013年第19号超强台风“天兔”进行海上长时间(108h)的高分辨率(2km)数值模拟。以最大风速半径的2倍区分涡旋的内核和外围环流区域。模拟结果除了证实了“天兔”在快速增强期间高层冰相粒子的显着增长外,还发现内核区域的雨滴谱变化与垂直上升运动密切相关。低层雨水的含量和尺度直接决定了地表降水量和强度,且在对流层低层(1.25km)存在一个雨滴的数浓度的大值中心,一定程度上影响了雨滴的尺度特征。内核和外围环流处雨滴数浓度的源、汇项的空间分布及转换率存在显着差异。近地层的雨滴数量主要受控于自身的蒸发和破碎。由于地形等因素,台风在登陆前后,低层的水平风垂直切变的强度发生变化,会对系统内雨滴粒子的尺度以及地面降水率产生影响。基于两个不同尺度雨滴粒子在相同水平风垂直切变影响下的相对速度差以及碰撞韦伯数,研究风切对雨滴粒子碰撞结果以及谱型变化的可能影响。理论计算表明,强的风切变可增大雨滴在水平方向上的碰撞破碎率。使用WRF模式及Morrison双参数云微物理方案,通过分别减小云滴数浓度的固定值以及在雨水的收集/破碎参数化公式中加入一个表征风切作用的因子(Dth=max(300-4000×VWS,100),Dth表示雨滴出现破碎的临界阈值),来修正方案中的雨滴破碎率,并对2016年第4号强台风“妮妲”进行高时-空分辨率的数值模拟。结果表明,“妮妲”在登陆前后由于下垫面粗糙度的变化,低层风切显着增强。减少云滴数浓度可明显降低Morrison方案模拟的低层雨滴尺度,但仍会存在部分不真实的大雨滴。进一步引入风切因子后,抑制了大雨滴的产生,使得台风低层的雨滴数量增多,尺度减小,与偏振雷达及雨滴谱仪的观测相吻合,且雨滴尺寸的减小降低了强降水的出现频次,与地面降水分布更为接近。云水是雨水形成的主要来源之一,台风在登陆前后,由于气溶胶的卷入会引起云滴数浓度的显着改变,但对系统内的雨水以及地面降水率的影响程度尚不明确。基于WRFChem模式和Morrison双参数云微物理方案,从气溶胶的两种主要前体气体出发,讨论其排放强度对“妮妲”登陆前后云雨微物理过程及降水的可能影响。通过将生成硫酸盐和铵盐的前体气体浓度分别减少至原来的10%进行敏感性试验,并在初始场中加入温度的随机扰动,验证气溶胶-云效应的抗干扰性。结果显示,当系统主体位于海上时,降低硫酸盐(铵盐)的前体气体,均可使云滴的数浓度显着减少,云滴尺度增加,雨滴的尺度以及地面降水均小于控制试验结果,且降水提前发生,体现了气溶胶有抑制暖云过程而增强对流发展的作用。但当“妮妲”登陆后,减少硫酸盐(铵盐)前体气体的排放,雨滴的尺度和地面降水均小(大)于控制试验,两种气体表现出了相反的影响,这可能与系统内的高层冰相粒子以及低层水汽含量的差异有关。结合初始场温度的随机扰动试验结果显示,不同气溶胶前体气体浓度的减弱对台风内云滴数浓度的减小作用是显着且明确的,但对雨水及地面降水影响的不确定性较大,因此建议此方面的研究分析应更多地基于集合模拟的结果进行。
孙诚[7](2019)在《积云夹卷率的影响因子及其参数化》文中认为积云夹卷混合过程作为天气和气候中的重要过程,影响着大气中能量的垂直输送、降水和辐射。夹卷率是用于描述该过程快慢的物理量,是积云参数化方案中的一个重要但非常不确定的参数。为了在积云参数化方案中准确地描述夹卷率,本文基于观测和数值模拟,研究了积云夹卷率的影响因子并参数化。主要结论如下:对于模拟的KWAJEX项目中的积云,云中质量通量、浮力和垂直速度随高度先增加后减小;湿静力能随高度先减小后增加。卷入云中的空气约由58%的云内空气和42%的环境空气组成。云中夹卷率的值介于0-4 km-1,比传统积云参数化方案中的大。夹卷率在云底以上随高度递减,在云中部变化较慢,在接近云顶时迅速增加。云中平均夹卷率随云顶高度的增加而减小。从夹卷率与云中热力、动力因子的关系来看,夹卷率与云中垂直速度、浮力呈负相关,与云半径的倒数和|w-1dw/dz|呈正相关。基于夹卷率与云中热力、动力因子的关系,分别利用单个变量拟合和多个变量进行主成分回归分析建立夹卷率的参数化方案,对比发现使用多个变量进行主成分回归得到的参数化方案更适合夹卷率的参数化。对于不同分辨率的大尺度模式,夹卷率参数化方案存在尺度依赖。对于RACORO和RICO项目中观测到的积云,云中夹卷率与环境相对湿度呈正相关。物理分析表明,较大的相对湿度通过减少云核(云的核心)的浮力和减弱云核附近气流的下沉来促进夹卷。云核的浮力减小以及云核附近气流下沉的减弱进一步减小云核中的上升气流;云核中的上升气流越少越容易受到环境的影响,从而导致夹卷率越大。夹卷率和相对湿度之间的关系与对流参数化中广泛使用的“浮力分类概念”一致。
徐小红,余兴,朱延年,刘贵华,戴进[8](2018)在《6·23龙卷FY-2G卫星云微物理特征分析》文中认为利用FY-2G静止卫星资料,采用多光谱综合分析方法,对2016年6月23日江苏盐城特大龙卷强对流灾害天气进行分析,重点分析强对流云微物理特征和识别强对流的卫星信号,并与雷达、TRMM卫星观测资料进行了对比分析。结果表明:(1)静止卫星RGB合成图能够可视化、便捷显示云微物理特征与发展趋势,对流云2区云团是产生龙卷的主云团,云系移动缓慢、位置基本保持不变是本次龙卷的特点,致使龙卷始终维持在盐城。(2)归纳出龙卷强对流云微物理特征和卫星信号为云顶高、云顶温度(Ttop)达到-80℃,存在过顶现象;云顶粒子有效半径(Retop)小、以小冰粒子为主,云砧结构明显,上部存在云粒子有效半径(Re)随温度(T)递减带;晶化温度(Tg)冷,达到同质冻结温度,对应有效半径(Reg)小。08:00(北京时) FY-2G已探测到1、2、4区云团具有强对流发展潜势,通过卫星跟踪云团强弱变化,及时发现灾害性强对流天气发生云团,加强对该云团监测,提前预警强对流灾害性天气发生,为静止卫星应用于强对流天气监测预警提供新途径。
韩路杰[9](2018)在《云凝结核对南京地区夏季不同降水过程影响的模拟研究》文中认为研究表明,中国城市化水平快速提升所排放的气溶胶可以作为云凝结核(CCN)影响云和降水的发生、发展。为了探讨CCN与降水之间关系,并区分CCN对不同降水影响的差异,本文利用WRF3.8.1模式,采用改进的Thompson云微物理参数化方案,对系统性降水和局地强对流降水两次个例进行模拟,讨论CCN对南京地区两次降水过程的影响。首先,使用不同微物理参数化方案对2014年六月初南京地区的一次系统性降水进行模拟,选取合适的参数化方案并对比分析高、低CCN浓度的环境场对此次降水的影响。结果显示:改进的Thompson微物理方案对此次降水有一定的再现能力。较高的CCN浓度有利于总累积降水量增加,降水范围扩大;强降水中心强度随CCN浓度上升而增强,而在较弱降水中心有相反的影响;CCN浓度的增加将抑制云滴向雨滴的转化,使对流层低层的暖云过程被抑制,不利于暖云过程的发展;CCN浓度的增加使对流层中层的过冷云水增加,促进过冷云水向霰的转化,也促进雪的淞附过程,有利于冷云过程的发展。其次,利用Thompson方案对2016年7月6日的局地强对流降水进行高、中、低三种CCN浓度的敏感性试验和对比分析,探讨CCN浓度变化对局地强对流降水过程的云微物理结构和降水变化的影响。结果显示:随着CCN浓度的上升,地面累积降水量减少,暖云降水减弱;CCN浓度上升抑制了冰晶的生成,导致高空环境温度偏暖,从而抑制了雪、霰的生成,冷云降水减少;在降水后期,对流层中层云水的维持减缓了霰降水结束。最后,对比分析了这两次不同降水对CCN浓度变化的响应。结果显示:低云云量和高云云量可以间接反映出暖云过程和冷云过程的发展程度,与地面降水有较好的对应关系;CCN浓度上升减弱了蒸发过程,使地面冷池前的辐合抬升减弱,形成对暖云过程的负反馈作用;在系统性降水中,较弱的垂直运动有利于霰和雪的产生,所释放的潜热加热增加加强了空气的抬升运动,同时霰和雪下落过程中的融化吸热加强了地面冷池,从而促进冷池前的辐合抬升运动,共同形成对冷云过程的正反馈作用。
苏洋[10](2017)在《一次华南飑线的动热力和云微物理特征及演变的模拟研究》文中认为本文利用中尺度数值模式WRF3.1.1模拟了 2014年3月31日一次华南飑线过程,利用模式输出的高分辨率资料,对此次飑线过程的动力、热力和云微物理特征及其演变特征进行了分析研究。结果表明:(1)此次飑线过程发生在阻塞形势下,高低空急流相配合,高层强冷空气与中低层暖湿空气相叠置,低层辐合区内气旋性切变产生了动力抬升,中低层存在强的垂直风切变较和充沛的水汽输送,对流形成区域不稳定层结显着。(2)初始时期,沿移动方向的对流的单体合并的过程中始终存在一个垂直环流。对流发展时期是这次飑线过程中对流最旺盛的时期,中尺度气压场上的“低高低”结构在这个时期就出现了。0-3km垂直风切变也在对流发展时期最大,当垂直风切变的方向与飑线方向垂直时,飑线的对流发展更旺盛。(3)近地面冷池出流与暖湿空气的辐合不断触发对流单体在冷池前缘新生,使得飑线向前传播。层云区的强后向入流中心在衰亡时期切断了中低层向高层的前向入流,与冷池切断低层的暖湿空气输送相配合,使得系统逐步衰亡。(4)水汽凝结为云水、云水碰并增长为雨水和霰融化为雨水是转化率最大的三个微物理过程。雨水蒸发冷却对地面冷池有重要的贡献,后向入流带来的干冷空气中霰粒子的融化冷却是主要过程。高层水汽凝华为雪的转化率和加热率虽略小于其他云微物理过程,但是对于层云的增长却有重要的作用。(5)相变潜热作用在对流区显着,对流层高层的弱冷却主要是由冰晶升华和过冷云水的蒸发以及水凝华为冰晶造成,近地面的冷却率是由近地面云水蒸发和雨水蒸发过程产生的,而中低层的净加热则是由多种云微物理过程共同作用下的结果,其中水汽凝结为云水是最大的加热项。
二、北京一次典型灾害性雹暴、大风的形成过程与云物理特征(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、北京一次典型灾害性雹暴、大风的形成过程与云物理特征(论文提纲范文)
(1)2019年5月北京一次强降水超级单体特征及成因分析(论文提纲范文)
引言 |
1 资料来源 |
2 结果分析 |
2.1 实况天气 |
2.2 强降水超级单体的雷达回波特征 |
2.3 环流背景 |
2.4 不稳定层结 |
2.5 对流不稳定和垂直运动 |
2.6 水汽分布 |
2.7 中尺度对流系统的触发与维持 |
2.7.1 冷池的形成与触发作用 |
2.7.2 对流的维持机制 |
2.7.3 地面散度的分布 |
3 结论与讨论 |
(2)鄂东南一次斜压锋生型强对流天气分析(论文提纲范文)
1 实况和灾情 |
2 环流背景和对流潜势 |
2.1 高空形势和影响系统 |
2.2 环境条件和探空潜势 |
3 物理量条件分析 |
3.1 水汽条件 |
3.2 层结不稳定条件 |
3.3 抬升触发条件 |
4 天气雷达特征分析 |
4.1 反射率因子特征 |
4.2 回波顶高(ET)和垂直液态水含量(VIL) |
5 小结与讨论 |
(3)一次长生命史超级单体降雹演化机制及双偏振雷达回波分析(论文提纲范文)
引言 |
1 资料与方法 |
2 天气过程概述及分析 |
2.1 天气过程概述 |
2.2 天气形势分析 |
3 长生命史超级单体维持机制 |
3.1 不稳定层结 |
3.2 风暴承载层平均风 |
3.3 地面假相当位温演变 |
3.4 深厚的垂直风切变和内部旋转的维持 |
4 雷达回波特征演变分析 |
4.1 回波演变 |
4.2 风暴结构演变 |
4.3 双偏振特征分析 |
4.3.1 冰雹特征 |
4.3.2 三体散射特征(TBSS) |
4.3.3 Zdr柱特征 |
5 结论与讨论 |
(4)双偏振雷达探测暴雪/暴雨垂直结构的云微物理特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状及进展 |
1.2.1 双偏振雷达 |
1.2.2 暴雪和暴雨回波 |
1.2.3 大气风温湿结构 |
1.3 降水的云物理学 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.4.1 问题的提出 |
1.4.2 本文的研究内容 |
第二章 双线偏振多普勒雷达简介及主要参量 |
2.1 双偏振雷达简介 |
2.2 双偏振雷达主要参量 |
2.3 NUIST C-Pol雷达参数 |
第三章 “180104”暴雪过程双偏振雷达参量分析 |
3.1 天气背景 |
3.1.1 降水概况 |
3.1.2 环流形势分析 |
3.2 双偏振雷达回波特征 |
3.2.1 PPI回波特征分析 |
3.2.1.1 雷达基数据产品特征 |
3.2.1.2 偏振参量特征 |
3.2.2 RHI回波及垂直廓线特征分析 |
3.3 大气垂直能量结构 |
3.4 云微物理机制 |
3.5 小结 |
第四章 “180525”暴雨过程双偏振雷达参量分析 |
4.1 天气背景 |
4.1.1 降水概况 |
4.1.2 环流形势分析 |
4.2 双偏振雷达回波特征 |
4.2.1 PPI回波特征分析 |
4.2.1.1 雷达基数据产品特征 |
4.2.1.2 偏振参量特征 |
4.2.2 RHI回波及垂直廓线特征分析 |
4.3 大气垂直能量结构 |
4.4 云微物理机制 |
4.5 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 本文的主要研究结论 |
5.2 本文研究的创新点 |
5.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)地形与气溶胶对新疆冰雹形成物理过程影响的数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 新疆冰雹的研究现状 |
1.2.2 地形对冰雹天气影响的研究 |
1.2.3 CCN对冰雹天气影响的研究 |
1.2.4 IN对冰雹天气影响的研究 |
1.2.5 冰雹云的数值模拟研究 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 模式介绍 |
2.1 WRF中尺度数值模式简介 |
2.2 谱分档微物理方案介绍 |
2.3 谱分档微物理方案中的冰晶核化过程 |
2.3.1 凝华和凝结冻结 |
2.3.2 接触冻结 |
2.3.3 浸润冻结 |
第三章 地形对新疆冰雹过程的影响 |
3.1 研究个例与模式设置 |
3.2 模拟结果验证 |
3.3 试验设计 |
3.4 控制试验结果分析 |
3.4.1 宏观特征 |
3.4.2 微物理结构特征 |
3.5 地形敏感性试验结果分析 |
3.5.1 地形对宏观结构的影响 |
3.5.2 地形对微物理结构的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 气溶胶作为云凝结核对新疆冰雹形成物理过程的影响 |
4.1 试验设计 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 宏观结构 |
4.2.2 微物理结构特征 |
4.2.3 相关微物理过程的贡献 |
4.2.4 CCN浓度对降水量的影响 |
4.2.5 冰雹生长的最适CCN浓度 |
4.3 本章小结 |
第五章 气溶胶作为冰核对新疆冰雹形成物理过程的影响 |
5.1 试验设计 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 宏观结构 |
5.2.2 微物理结构特征 |
5.2.3 相关微物理过程的贡献 |
5.2.4 IN浓度对降水量的影响 |
5.3 冰核(IN)和云凝结核(CCN)气溶胶对新疆冰雹影响的对比分析 |
5.3.1 宏观结构对比 |
5.3.2 微物理结构对比 |
5.3.3 相关微物理过程相对贡献的对比 |
5.3.4 地面降水量的对比 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与讨论 |
6.1 主要结论 |
6.2 本文特色与创新点 |
6.3 存在的不足与展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(6)台风的云微物理特征及其演变机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 热带气旋中云微物理特征的观测研究进展 |
1.3 云微物理方案/过程对热带气旋影响的数值研究进展 |
1.3.1 云微物理方案/过程对热带气旋路径、强度模拟的影响研究 |
1.3.2 云微物理方案/过程对热带气旋降水及水成物分布模拟的影响研究 |
1.4 科学问题及论文主要结构 |
1.4.1 科学问题的提出 |
1.4.2 论文主要结构 |
第二章 研究方法和模式简介 |
2.1 引言 |
2.2 观测资料 |
2.3 中尺度模式WRF/WRF-CHEM简介 |
2.3.1 动力框架和模块 |
2.3.2 云微物理参数化方案 |
2.3.3 卫星、雷达模拟器 |
第三章 登陆中国的超强“夏台”和“秋台”的云物理统计特征 |
3.1 引言 |
3.2 统计算法 |
3.3 登陆中国的超强“夏台”和“秋台”的特征对比 |
3.3.1 生成频次与路径 |
3.3.2 强度 |
3.3.3 云微物理特征 |
3.4 小结 |
第四章 基于数值模拟的台风的云微物理特征及水汽收支分析 |
4.1 引言 |
4.2 个例介绍 |
4.3 模式设计和验证 |
4.3.1 模式设计 |
4.3.2 模式结果验证 |
4.4 云微物理特征分析 |
4.4.1 液水、冰水路径 |
4.4.2 雨滴谱 |
4.4.3 雨水特征及暖雨微物理过程的源、汇项 |
4.4.4 水汽收支 |
4.5 小结 |
第五章 垂直风切变对台风低层雨滴谱的影响及参数化订正 |
5.1 引言 |
5.2 个例介绍 |
5.3 水平风垂直切变对粒子碰撞结果的影响 |
5.4 基于理论模型的雨滴碰撞/破碎参数化公式订正 |
5.5 模式设计和验证 |
5.5.1 模式设计 |
5.5.2 模式结果验证 |
5.6 模拟结果讨论 |
5.6.1 低层水平风垂直切变 |
5.6.2 雨水特征及相关云微物理过程 |
5.6.3 热、动力场对云微物理过程的响应 |
5.7 小结 |
第六章 气溶胶前体气体对台风暖云微物理过程及降水的可能影响 |
6.1 引言 |
6.2 个例介绍 |
6.3 模式设计和验证 |
6.3.1 模式设计 |
6.3.2 模式结果验证 |
6.4 气溶胶、水成物特征及暖云微物理过程 |
6.4.1 气溶胶浓度演变 |
6.4.2 云、雨滴的演变特征 |
6.4.3 热、动力场演变 |
6.5 小结 |
第七章 结论与讨论 |
7.1 全文总结 |
7.2 论文创新点及存在问题 |
7.2.1 论文创新点 |
7.2.2 存在问题 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(7)积云夹卷率的影响因子及其参数化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 云中夹卷混合过程的定量化研究 |
1.2.2 云中夹卷混合过程的参数化 |
1.3 问题的提出和研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 数值模式及资料介绍 |
2.1 数值模式及方案介绍 |
2.1.1 WRF模式介绍 |
2.1.2 Morrison方案介绍 |
2.2 资料介绍 |
2.2.1 再分析资料介绍 |
2.2.2 观测资料介绍 |
第三章 热力和动力因子对积云夹卷率的影响 |
3.1 模式设置及效果检验 |
3.1.1 模式设置 |
3.1.2 模拟效果检验 |
3.2 云的识别和夹卷率的计算 |
3.2.1 云的识别 |
3.2.2 计算方法 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 云中热力、动力因子的垂直分布特征 |
3.3.2 云中夹卷率的垂直分布特征 |
3.4 夹卷率的参数化 |
3.4.1 夹卷率与云中热力、动力因子的关系 |
3.4.2 基于单个变量的夹卷率参数化 |
3.4.3 基于多个变量的夹卷率参数化 |
3.5 夹卷率参数化的尺度依赖性 |
3.6 本章小结 |
第四章 积云夹卷率与环境相对湿度的关系 |
4.1 云的识别和夹卷率的计算 |
4.1.1 云的识别 |
4.1.2 计算方法 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 RACORO项目中λmix与 RH的关系 |
4.2.2 去除相对湿度的影响后计算夹卷率 |
4.3 λmix与 RH之间正相关关系的物理机制 |
4.3.1 与浮力相关的机制 |
4.3.2 与湿壳相关的机制 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(8)6·23龙卷FY-2G卫星云微物理特征分析(论文提纲范文)
1 引言 |
2 资料及多光谱分析方法 |
2.1 资料 |
2.2 云微物理特征多光谱综合分析方法 |
3 FY-2G静止卫星反演云微物理特征 |
3.1 龙卷强对流云系云团多光谱特征 |
3.2 龙卷云团云微物理定量特征 |
3.3 龙卷云团卫星监测预警 |
4 FY-2G卫星多光谱综合分析与雷达观测、TRMM卫星雨强的比较 |
4.1 FY-2G卫星与雷达观测的对比 |
4.2 FY-2G卫星与TRMM卫星雨强的比较 |
5 结论与讨论 |
(9)云凝结核对南京地区夏季不同降水过程影响的模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 CCN对降水影响的观测研究进展 |
1.2.2 CCN对降水影响的模拟研究进展 |
1.2.3 不同降水过程对空气污染物排放的响应 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 研究方法与资料介绍 |
2.1 WRF模式介绍 |
2.2 微物理参数化方案介绍 |
2.3 改进的Thompson微物理参数化方案介绍 |
2.4 数据资料 |
第三章 云凝结核对系统性降水的影响 |
3.1 个例介绍 |
3.2 敏感性试验设置 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 微物理参数化方案和CCN对累计降水的影响 |
3.3.2 CCN对云微物理过程的影响 |
3.3.3 CCN对环境场影响 |
3.4 小结 |
第四章 云凝结核对局地强对流降水的影响 |
4.1 个例介绍 |
4.2 敏感性试验设置 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 CCN对累计降水的影响 |
4.3.2 CCN对云微物理过程的影响 |
4.3.3 CCN对动力场的影响 |
4.4 小结 |
第五章 云凝结核对两类降水影响的对比分析 |
5.1 CCN对云量的影响 |
5.2 CCN对环流条件的影响 |
5.3 CCN对霰降水的影响 |
第六章 本文总结 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 不足和展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)一次华南飑线的动热力和云微物理特征及演变的模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 飑线的国内外研究进展 |
1.2.1 飑线的形成环境和组织方式 |
1.2.2 飑线的中尺度结构特征 |
1.2.3 飑线发生发展及维持的机制 |
1.2.4 云微物理过程对飑线发展的影响 |
1.3 论文主要关注的科学问题 |
1.4 论文的主要研究内容与章节安排 |
第二章 形成背景及数值模拟 |
2.1 飑线的实况演变 |
2.2 飑线的形成背景 |
2.2.1 高低空形势 |
2.2.2 不稳定层结 |
2.2.3 水汽条件 |
2.2.4 垂直风切变 |
2.3 数值模拟方案设计 |
2.4 模拟效果检验 |
2.5 本章小结 |
第三章 飑线的动力和热力特征及演变 |
3.1 雷达回波 |
3.1.1 初始时期的单体合并过程 |
3.2 垂直风切变 |
3.3 地面冷池及中尺度高压 |
3.3.1 水平结构 |
3.3.2 垂直结构 |
3.3.3 冷池激发对流传播 |
3.4 后向入流及垂直运动 |
3.5 本章小结 |
第四章 飑线的云微物理特征及演变 |
4.1 水凝物粒子 |
4.2 云微物理过程的转化率 |
4.3 云微物理过程的相变潜热率 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 存在问题与未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
四、北京一次典型灾害性雹暴、大风的形成过程与云物理特征(论文参考文献)
- [1]2019年5月北京一次强降水超级单体特征及成因分析[J]. 刘艳杰,王清川,许敏,周贺玲. 气象与环境学报, 2021(04)
- [2]鄂东南一次斜压锋生型强对流天气分析[J]. 邢丽田,王能根,周小涵,罗昱,彭习灿. 湖北农业科学, 2021(S1)
- [3]一次长生命史超级单体降雹演化机制及双偏振雷达回波分析[J]. 高丽,潘佳文,蒋璐璐,翁之梅. 气象, 2021(02)
- [4]双偏振雷达探测暴雪/暴雨垂直结构的云微物理特征研究[D]. 雍佳. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [5]地形与气溶胶对新疆冰雹形成物理过程影响的数值模拟研究[D]. 石茹琳. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [6]台风的云微物理特征及其演变机制研究[D]. 邓琳. 中国气象科学研究院, 2020(03)
- [7]积云夹卷率的影响因子及其参数化[D]. 孙诚. 南京信息工程大学, 2019(03)
- [8]6·23龙卷FY-2G卫星云微物理特征分析[J]. 徐小红,余兴,朱延年,刘贵华,戴进. 高原气象, 2018(06)
- [9]云凝结核对南京地区夏季不同降水过程影响的模拟研究[D]. 韩路杰. 南京信息工程大学, 2018(01)
- [10]一次华南飑线的动热力和云微物理特征及演变的模拟研究[D]. 苏洋. 南京信息工程大学, 2017(03)