不同云底温度雹云成雹机制及其引晶催化的数值研究

用二维准弹性冰雹云模式模拟了中国不同地区的冰雹云的成雹机制和人工引晶催化的效果，结果表明：强对流云中自然初始降水元的形成主要同云雨自动转化相关；云底温度较低的冰雹云的雹胚形成以云霰转化过程为主，暖云底的雹云则以雨霰转化为主。人工引晶的作用有三：（１）加强云中冰霰转化过程，雹胚过多争食防雹；（２）促进雨霰转化过程，使雹胚浓度增加，并且减少过冷雨滴，抑制冰雹碰冻过冷雨滴的增长；（３）使云的下部霰量增加，降低降水粒子的增长轨迹，阻碍霰雹的增长。多次催化有时比一次大剂量催化的防雹增雨效果好。

华北冷锋云系的人工引晶催化数值模拟研究

本文利用NCEP再分析资料和CAMS中尺度云分辨模式，在对发生在山西省2010年4月20日-4月21日的大到暴雨、局部强对流天气过程的客观模拟基础上，通过向过冷云水和上升速度重合的区域直接引入人工冰晶模拟研究引晶催化的效应，主要得到以下结论：在云体发展早期引人人工冰晶可以使地面雨量在催化后30min开始增加，80min时地面累积雨量达到峰值，随后缓慢减少，在催化后120min时，地面累积雨量的增加达到最小值。这个阶段基本属于提前和加强降水，造成了地面雨量的再分配。由于催化区域内存在过冷雨滴，人工冰晶的引入使得大量过冷雨滴快速转变为霰粒子，霰粒通过淞附云水过程（Ccg）和碰并雨滴过程（Crg）增长，促使云中冰相降水过程发展加强，最终霰的融化（Mgr）使雨水比质量增加，导致地面降水增加。大量冻结潜热的释放，使云中温度增加，上升速度增强，“静力催化作用”与“动力催化作用”相互关联、不可割裂。

北疆冬季层状云微物理结构初探

利用PMS云粒子测量仪器，对1987年11月16日新疆北部沿天山一带的冬季层状云进行云微物理结构研究。云呈带状结构，带宽46km左右。云为上、下两层，发现下层云云顶之上有上层云引晶催化，影响了下层云微物理结构特征，使下层云由过冷液态水云向冰水混合云转化，并有发展成冰云的趋势。

山西冷锋云系的数值模拟研究

本文利用NCEP再分析资料和CANS中尺度云分辨模式，在对发生在山西省2010年4月20日-21目的大到暴雨、局部强对流天气过程的客观模拟，主要得到以下结论：①4月20日08时-21日08时24小时降水预报与实况对比可见山西省中南部降水与实况接近，山西省北部降水略大于实况，模拟域中降水量最大值模拟略小于实况值，雨带的分布和实况非常接近。②4月20日13时-17时，云系处于发展阶段，云内含水量和雪含水量呈增加趋势，其中云水20日17时2．5km达到最大值0．24g，kg，顶高3．5km，分布在1．2-3．9km，雪最大值0．25g／kg，位于0℃层上方。雨滴在暖层，雪和云水的增大区对应了雨的增加区，雪和云水是雨滴形成的主要粒子。雪和云水对降水贡献最大。此后，云系开始趋于消散阶段，到21日10时，降水基本结束。③云系4月20日10时开始发展，而后18时达到旺盛阶段，此后开始逐渐消散，到4月21日10时，云体基本消散。垂直上升气流速度多为0．1，最大0．5，符合层状云系特征。④在8km以上，雪通过凝华增长、雪花与冰晶碰并增长、冰晶向雪的自动转化增长。其中，雪的凝华增长起主要作用，最高所占比例100％。在5-8km，雪花通过凝华增长长大。在4-5km，雪花通过凝华增长和冰晶向雪的自动转化增长。在3—4km，雪花通过凝华增长和结淞增长长大，凝华增长最高所占比例100％。

山西冷锋云系的数值模拟研究

利用NCEP再分析资料和CAMS中尺度云分辨模式,对2010-04-20—04-21发生在山西省的大到暴雨、局部强对流天气过程进行了客观模拟,主要得出以下4点结论：①对比2010-04-20T08：00—04-21T08：00的24h降水预报与实况可见,山西省中南部降水情况与实况值接近,山西省北部降水情况略大于实况值,模拟域中降水量的最大值略小于实况值,雨带分布与实况非常接近。②2010-04-20T13：00—04-20T17：00,云系处于发展阶段,云内含水量和雪含水量呈增加趋势。其中,云水在2010-04-20T17：00,2.5km处达到最大值0.24g/kg,顶高为3.5km,分布在1.2~3.9km处,雪最大值为0.25g/kg,位于0℃层上方;雨滴在暖层,雪和云水的增大区对应着雨的增加区,雪和云水是雨滴形成的主要粒子,且雪和云水是降水的主要原因;云系进入消散阶段,至2010-04-21T10：00降水基本结束。③云系在2010-04-20T10：00开始发展,2010-04-20T18：00到达旺盛阶段,随后开始逐渐消散,至2010-04-21T10：00云体基本消散。垂直上升气流的速度多为0.1m/s,最大为0.5m/s,符合层状云系的特征。④在8km以上的区域,雪会通过凝华、雪花与冰晶碰并和冰晶向雪的自动转化等方式增长。其中,凝华增长起主要作用,最高所占比例为100%.在5~8km的区域,雪花通过凝华增长;在4~5km的区域,雪花通过凝华和冰晶向雪的自动转化增长;在3~4km的区域,雪花通过凝华和结淞增长,凝华增长最高所占比例为100%.