祁连山区夏季一次层积云系降水过程的云微物理及区域水分收支特征

用数值模式结合实测数据,对祁连山区夏季一次典型的层积云系降水过程进行数值模拟.通过分析降水云系的微物理、水汽转化和区域水分收支特征,探讨祁连山区的降水形成机制.结果表明,中尺度天气预报模式能够模拟出祁连山区夏季层积云系的发展演变过程以及降水量的时空变化特征.祁连山区层积云中的过冷云水含量较高,最大为2.6×10^(-3);地面降水主要来自于雪的融化过程,占70.15%,其次是雨滴碰并云滴增长和霰粒子的融化过程,分别占13.49%和12.04%.雪的形成主要来源于雪对过冷云水的淞附以及雪的凝华,分别占61.23%和37.93%.祁连山区的净水汽收支呈负值,且有大量降水,表明空中水资源利用效率较低.

青藏高原那曲地区夏季一次对流云降水过程的云微物理及区域水分收支特征

第三次青藏高原科学试验针对高原夏季云和降水物理过程开展了大量观测研究,为进一步揭示高原云微物理结构、云中水分转化和区域水分收支特征,本文采用中尺度数值预报模式(WRF)并结合高原试验期间的各种观测资料,对那曲观测试验区2014年7月5～6日的一次较为典型的夏季对流云降水过程进行了数值模拟研究。结果表明WRF模式能够基本再现高原夏季对流云的发展演变过程以及降水的日变化特征。模拟结果显示高原夏季对流云中具有较高的过冷云水和霰粒子含量,冰相过程在高原云和降水的形成和发展中具有十分重要的作用,地面降水主要由霰粒子融化产生。暖雨过程对降水的直接贡献很小,但在霰胚形成中具有十分重要的作用。霰粒子胚胎的形成主要来源于冰晶与过冷雨滴的撞冻过程,雪粒子和过冷雨水的碰冻转化及过冷雨滴的均质冻结贡献相对较小。霰粒子的增长过程在12 km(–40°C)以上层主要依靠对冰晶、雪粒子的聚并收集过程,而在其下层的增长过程主要依赖对过冷云水的凇附增长,对雪粒子的聚并收集和凝华增长过程较小。高原那曲地区净水汽收支为正,日平均降水转化率可达20.75%,接近长江下游地区,高于华北、西北地区。该地区日降水再循环率为10.92%,说明局地蒸发的水汽对高原降水的水汽来源具有一定的贡献,但高原降水的90%仍然由外界输入的水汽转化形成。