降水粒子譜形參數(shù)對江淮強(qiáng)對流天氣影響的數(shù)值研究.pdf

1、本文利用WRFV3.4對梅雨期江淮地區(qū)兩次強(qiáng)對流天氣進(jìn)行了數(shù)值模擬，兩次個(gè)例均使用了MY雙參數(shù)微物理方案，WRFV3.4模式對兩次強(qiáng)度不同的強(qiáng)對流降水過程表現(xiàn)出較好的模擬能力。通過一系列對流云中主要降水粒子（雨滴、霰）譜形參數(shù)取值的敏感性試驗(yàn)，研究了雨滴、霰粒譜形參數(shù)變化對不同類型強(qiáng)對流降水宏微觀演變特征的影響規(guī)律及機(jī)理。
　　研究發(fā)現(xiàn)，雨滴和霰譜形參數(shù)的取值變化對強(qiáng)降水過程（個(gè)例1）地面累積降雨量影響顯著，而對冰雹過程（個(gè)例2）

2、的降雨量影響很小，對冰雹過程（個(gè)例2）地面降雹影響較大。對兩次個(gè)例敏感性試驗(yàn)的水凝物時(shí)空分布特征進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，個(gè)例1中雨滴和霰的分布受雨滴和霰譜形參數(shù)影響較大，當(dāng)雨滴譜形參數(shù)增大時(shí)，霰和雨水比含水量都是先增大后減小，數(shù)濃度則都減小。當(dāng)霰譜形參數(shù)增大時(shí)，雨水比含水量減小，雨滴和霰數(shù)濃度也略有減小趨勢。雨滴半徑隨著雨滴譜形參數(shù)的增大而增大，而隨著霰譜形參數(shù)的增大，較大的霰粒分布到了更低層。個(gè)例2中雨滴和霰譜形參數(shù)的變化對霰和雹分布影響較大。

3、當(dāng)雨滴譜形參數(shù)增加時(shí)，雹比含水量先減小后增大，霰比含水量略減小。當(dāng)霰譜形參數(shù)增加時(shí)，霰比含水量增加，數(shù)濃度減少，半徑增大。
　　通過分析云中微物理轉(zhuǎn)化項(xiàng)，能進(jìn)一步找到譜形參數(shù)影響模擬結(jié)果的原因。個(gè)例1中雨滴和霰譜形參數(shù)變化會影響雨水和霰相關(guān)的微物理過程，雨水的主要來源是霰的融化，隨著霰譜形參數(shù)的增大而減小，與降水規(guī)律有一定的對應(yīng)性;其主要匯項(xiàng)是雨水蒸發(fā)，當(dāng)雨滴譜形參數(shù)增大時(shí)，雨水蒸發(fā)量先增大后減小。霰主要靠碰并云水增長，隨著霰譜形

4、參數(shù)的增大而減小。個(gè)例2中對霰和雹的源匯項(xiàng)影響較大，霰的融化隨著雨滴譜形參數(shù)的增加而減少，隨著霰譜形參數(shù)的增加，霰的融化分布到更低層。雹的主要源項(xiàng)是雹與雨水碰并形成雹和霰的轉(zhuǎn)化，這兩項(xiàng)都隨著雨滴譜形參數(shù)的變化先減小后增大，對應(yīng)了累積降雹的變化規(guī)律。
　　綜上所述，雨滴和霰譜形參數(shù)對強(qiáng)降水和冰雹兩次強(qiáng)對流天氣的模擬結(jié)果都有一定影響，兩種粒子的譜形參數(shù)的變化會影響云中粒子水凝物的時(shí)空分布和云微物理轉(zhuǎn)化過程，因此造成地面降水分布和量級的