层状云降水微物理过程的雨滴分档数值模拟

通过建立层状云雨滴的分档模式，对中国北方常见的三类典型层状云降水形成的微物理过程以及冰粒子在降水形成中的作用进行了数值模拟。结果表明，对于由冰粒子驱动的降水过程，由于高空冰粒子的增长降落表现出一种准周期变化过程，导致与之相关的云水含量，雨水含量也出现准周期性的演变，这种演变在雨滴分档模式中能够较好地反映到降水过程中。

层状云的雨滴谱分档数值模拟研究

通过建立雨滴分档模式，结合部分观测资料，对中国北方常见的三类典型层状云系：强锋面抬升层状云系、气旋尺度辐合层状云系及弱锋面抬升层状云系的云中水成物总比含水量、降水强度及地面雨滴谱进行了数值模拟，并与观测值进行了比较分析。结果表明，雨滴分档模式较一般使用的单参数 Ｍａｒｓｈａｌｌ － Ｐａｌｍｅｒ（ Ｍ － Ｐ） 分布的参数化模式更能反映雨滴的自然演变特征。

层状云中冰晶繁生过程对降水影响的数值模拟

在层状云雨滴分档模式中加入冰晶繁生过程,研究繁生过程对层状云微物理结构及降水过程的影响。结果表明:模式云发展到190 min时,冰晶繁生过程发生,繁生层内的冰粒子浓度由10-3L-1增加到7.3 L-1,随后迅速减少,250 min后趋近于无繁生的情况;繁生层及其下方的云水含量较繁生前相同时刻减少约0.05-0.2 g.m-3;190 min,2 400-4 800 m高度层内的水汽含量急剧减少0.1-1.0 g.m-3;190-230 min,2 400-5 000 m高度层的冰水含量较考虑繁生过程之前增加0.1-0.6 g.m-3,240-250 min,2 400-4 000 m高度层内的冰水含量较繁生前相同时刻减少了0.1-0.3 g.m-3。加入繁生过程之后,雨强极大值增加1.8 mm.h-1(6.6%)。由此得出结论:(1)繁生过程发生后,云中瞬时冰晶浓度增加,繁生层下方的云水含量减少,冰水含量先增加后减少,水汽含量减少;(2)繁生过程使得雨强极大值增大。