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陶玥: 作品数：34 被引量：202H指数：10; 供职机构：中国气象科学研究院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(气象)科研专项中国气象科学研究院基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：天文地球自动化与计算机技术更多>>

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云中粒子谱形状因子变化对云及降水影响的数值研究被引量：19: 2007年; 鉴于目前云数值模式和中尺度数值模式中云和降水过程大多用体积水参数化的方式描述,而不同模式所用的粒子谱不同或粒子谱的参数不同,用这些模式模拟研究云和降水的物理过程、降水形成机制、催化防雹和催化增雨机理以及预报降水等就遇到这样一个问题:粒子谱或谱参数不同对研究结果有何影响?因此利用中国科学院大气物理研究所的三维冰雹云催化数值模式,做雹云中粒子谱参数变化的数值试验,分析了冰雹云中雨滴谱、冰晶谱、霰谱的形状参数对降雨降雹、云中微物理过程的影响。结果表明,雨滴谱形状参数变化,对降雨形成机制基本没有影响,对与雨滴有关的物理过程有直接影响。霰谱对地面降雹量、降雹强度、雨强的影响较大,对降雨量影响较小;对冰晶、霰以及冰雹的质量和数量产生率都有明显的影响,云中的所有微物理过程均受到了不同程度的影响,对有些过程影响最为显著,它不但影响粒子的产生过程,也影响粒子的增长过程。冰晶谱对降水量的影响较小,但对各种粒子的某些形成或增长过程影响较大,有的很大。此外,冰晶谱型的变化,对不同地区云或不同个体云降水的影响程度不同,反映了滴谱谱型对云和降水影响的复杂性。利用这些研究结果,讨论了云模式的使用问题。; 陶玥洪延超; 关键词：粒子谱

2008年1月南方一次冰冻天气中冻雨区的层结和云物理特征被引量：38: 2012年; 2008年1月中下旬,我国南方经历了四次历史罕见的冰冻雨雪天气。本文针对2008年1月25～29日的一次典型冻雨天气过程,在实测资料、NCEP再分析资料综合分析的基础上,利用中国气象科学研究院(CAMS)中尺度云分辨模式对1月28日～29日的冻雨天气过程进行了数值模拟,研究了冰冻天气形成的大气层结及云系冻雨区云的宏微观结构特征,初步分析了冻雨形成的云微物理过程及云物理成因。结果表明,深厚而稳定的逆温层和低空冷层的存在是大范围冻雨出现的直接原因。此次南方冰冻过程中,湖南和贵州两地冻雨形成的云物理机理不同,不同冻雨区上空为两种不同类型的云,对应两种不同的云微物理结构和大气层结结构。湖南冻雨区云层较厚,云顶温度较低,属于混合相云,云中高层存在丰富的冰相粒子(雪的比含水量最大)。湖南冻雨在"冷—暖—冷"层结下,通过"冰相融化过程"形成,即在锋面之上的对流层中层水汽辐合中心内形成的雪,从高空落入暖层,雪融化形成雨,再下落到冷层后,形成过冷雨滴,最后接触到温度低于0℃的物体或降落到地面上,迅速冻结形成冻雨。而贵州冻雨区云层较薄,云顶温度较高,属于暖云,中高层基本无冰相粒子,低层为云水和雨水(云水的比含水量最大)。贵州冻雨是在"暖—冷"层结下通过"过冷暖雨过程"形成的。即水汽沿锋面抬升,在对流层中低层的水汽辐合中心内,经过冷却凝结成云滴,通过碰并云滴增长的雨滴下落到低空冷层,形成的过冷却雨滴直接冻结形成冻雨。; 陶玥史月琴刘卫国; 关键词：冻雨云物理特征层结特征

霰粒子下落速度对云系及降水发展影响的数值研究被引量：11: 2009年; 云和降水的形成是动力过程与微物理过程相互作用的产物,云数值模式中的微物理过程参数化方案对云和降水发展过程有直接影响。在云数值模式中,粒子群体的下落速度都是用质量加权下落末速度公式来表达,而且不同的模式采用的公式存在差异,质量加权下落末速度中参数取值不同,引起的粒子下落末速度不同。为了了解粒子下落末速度变化对云系和降水发展的影响,对2004年8月12日一次冷锋降水过程,利用中尺度ARPS模式做模拟研究。在分析降水机制的基础上,对霰这一下落末速度较大的降水粒子,做下落末速度(Vg)的敏感性试验,从动力、热力、微物理的角度,通过数值模拟对比分析了霰下落末速度减小对降水分布和强度、云系的移动、云系的宏观热力和动力场的影响,并给出了影响的途径和机理。结果表明:Vg变化对云的厚度和含水量有影响,下落末速度减小对冰晶、雪、霰的含水量垂直分布及分布随时间变化影响较大,其中,霰的含水量显著减少,雪的含水量增加,并调整了云中水质粒的空间分布;Vg减小对地面累积总降水量的分布影响较小,但对降水强度的分布影响较大。Vg减小时,降水强度减小,降水时间延迟,因此,霰下落末速度变化将调整底层降水分布;对于云系的移动情况基本上没有影响,但对云中水质粒的空间分布有影响;霰下落末速度变化影响云中霰的融化和撞冻增长从而影响热力场。末速度减小时,霰和雪的融化量明显减小,导致非绝热冷却率的减小,引起下沉气流的减小。; 陶玥齐彦斌洪延超; 关键词：微物理热力

北京地区人工减雨数值试验的初步分析: ＜正＞引言2008年北京夏季奥运会的天气一度成为人们关注的焦点,而北京奥运消雨保障任务更是给人影工作者带来挑战。2008年6—8月,中国气象局人工影响天气中心利用先进数值模式对北京地区云和降水进行了实时预报和人工减雨的数...; 孙晶史月琴方春刚陶玥; 文献传递

东北冷涡中尺度云系降水机制研究 Ⅱ:数值模拟被引量：3: 2012年; 在利用卫星、雷达和机载PMS(粒子测量系统)等观测资料对2003年7月8日东北冷涡积层混合云系的降水形成机制分析的基础上,将观测分析与数值模拟研究相结合,用中尺度数值模式对积层混合云系做数值模拟,并结合观测资料进一步分析了积层混合云系的微物理结构、粒子形成过程和降水形成机制,获得如下结果:(1)混合云中对流云具有分层的微物理结构。冰晶含水量最大值出现的高度最高,其次由高到低的排序是雪、云水、霰和雨;雨水主要出现在云的暖区;各种粒子中以雨水含水量最高,其次是霰。对流云体生命期较长,微物理结构基本稳定。(2)粒子形成增长过程有差异。冰晶通过凝华过程增长。雪主要来源于冰晶,产生后主要通过撞冻、收集冰晶和凝华过程增长,其中撞冻过冷云水增长对雪质量贡献最大,其产生率极大值高度与过冷云水相当。丰富的过冷云水,给雪的撞冻增长提供了有利条件。在高、中和低层雪的形成有着不同的机制,高层雪收集冰晶长大后,下落到低层又以雪撞冻过冷云水的结淞增长为主要过程。霰主要由雨滴冻结和雪的转化产生,过冷雨滴与冰晶接触冻结成霰;过冷雨滴收集雪,雪随着雨滴的冻结而转化成霰。因此霰的产生与过冷雨滴关系极大。霰主要撞冻云水、收集雪和冰晶增长,其中撞冻是霰的重要增长过程。雨水主要由霰的融化形成,降水主要是由冷云过程产生的。在过冷层,霰撞冻增长占优势。云上部的冰晶和雪对云的中部具有播撒作用,过冷层中存在丰富的过冷水,对冰相粒子的撞冻增长有利。对云水消耗的分析表明,雨滴对云滴的收集、霰和雪对云水的撞冻增长是消耗云水的主要过程。(3)从各种粒子的形成和增长过程可以看出,大部分雨水由霰融化形成,暖云过程贡献要小得多。可见,降水主要是由冷云过程产生的,这与观测�; 齐彦斌陶玥冉令坤洪延超; 关键词：微物理结构降水机制数值模拟

基于飞机真实轨迹的一次层状云催化的增雨效果及其作用机制的模拟研究被引量：11: 2021年; 层状云降水效率通常较低,但却具有较高的云水资源开发潜力,是人工增雨作业的重要对象。随着中国南方地区生态改善、水库增蓄、抗旱等社会需求的增加,针对这些地区降水云系的人工增雨研究显得愈发重要。使用三维中尺度冷云催化模式,对2018年10月21日湖北省一次层状云飞机人工增雨作业过程进行了数值模拟研究,并将模拟结果与卫星、降水和机载云物理观测数据进行了对比。模式合理地模拟出了云和降水的主要宏、微观特征,观测和模拟结果均显示作业云区具有较好的冷云催化条件,在此基础上,按照实际作业中的飞机播撒轨迹,完整地模拟了此次催化作业过程。对数值模拟结果的分析表明:凝结冻结核化和凝华核化是碘化银催化剂的主要核化方式;90%以上碘化银粒子的局地活化比为0.01%—2%,平均活化比为0.07%—0.27%;云系降水是由冷云降水和暖云降水两种机制共同作用的结果,催化作业使两种降水机制均有增强,增雨效果明显;催化后4 h,整个评估区内的累计净增雨量为2.12×10^(8) kg,局地增雨率为−51.1%—306.7%,区域平均增雨率为8.1%;催化作业也使部分地区出现减雨,主要是由于催化过程中的潜热释放引起过冷层动力场扰动,一部分云区的上升气流减弱,从而导致降水粒子的成长减弱,地面出现减雨;在过冷云区,碘化银核化使冰晶浓度升高,导致冰晶-雪、雪-霰的转化过程增强,雪、霰粒子总量增加,更多的雪、霰粒子从冷区落入暖区,在暖区上层产生更多的大雨滴,从而使暖区的云雨粒子碰并过程增强,最终地面降水增加,这是此次催化作业导致增雨的主要微物理链条。; 刘卫国刘卫国陶玥陶玥周毓荃党娟; 关键词：层状云人工增雨效果

一次飞机充分播撒增雨作业的数值催化模拟研究: 2014年4月15日河北中南部出现一次降水天气过程,针对此次降水过程,开展了飞机探测和增雨作业,飞机在目标云区进行播撒作业时,采用了有设计的飞行作业航线以达到对目标云区进行充分播撒的目的。针对这次飞机催化作业,采用中尺度...; 刘卫国陶玥周毓荃; 关键词：数值模拟; 文献传递

中尺度对流系统中潜热作用对云和降水过程影响的数值研究: 本文针对2005年7月22日的一次典型华北暴雨中尺度对流系统,利用中尺度ARPS模式做模拟研究。在分析降水形成机制和微物理过程潜热垂直分布的基础上,通过改变主要微物理过程潜热的敏感性数值试验,对比分析了对云系发展演变、云...; 陶玥洪延超齐彦斌; 关键词：中尺度对流系统潜热微物理过程动力过程; 文献传递

模式水平分辨率对云场预报的影响研究: 云系不仅影响辐射,产生降水,同时也是人工影响天气的作业对象。不同天气系统下云的宏微观结构和性质不同,在模式中正确描述云至关重要。当模式水平分辨率大于2~3km时,一般采用对流参数化方法加显式云方案方法来共同描述湿物理过程...; 史月琴孙晶陶玥刘卫国; 关键词：对流参数化降水预报水平分辨率; 文献传递

一次冰雹天气过程的云系发展演变及云物理特征研究被引量：30: 2019年; 利用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting)的数值模拟,结合NECP/FNL再分析资料、地面、探空、多普勒雷达基数据和卫星产品等观测资料,综合分析了2014年3月30日发生在贵州省西南部的一次冰雹天气过程。研究了有利于冰雹发生的环流特征和环境条件,分析了冰雹云系的发展演变特征、云微物理结构特征,初步分析了冰雹形成的云物理机制。结果表明:此次冰雹天气是典型的低压辐合线型降雹类型,地面降雹位置位于700 hPa切变线和近地面辐合线附近及南侧;发生此次冰雹过程的对流云系经历了对流云系的初生阶段、合并加强阶段、成熟降雹阶段和东移阶段。贵州地区上空对流云系的微物理结构具有混合相云特征,高层为冰晶、雪,中层为云水、霰,低层为雨水、冰雹。霰和云水是形成雨水和冰雹的主要来源,霰撞冻过冷云水和霰的自动转化是冰雹形成的主要微物理机制。; 张小娟陶玥刘国强彭宇翔; 关键词：WRF 数值模拟冰雹

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