检索结果-内蒙古大学图书馆

气象学报 2018年第6期76卷 996-1013页

作者：汪会郭学良中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局云雾物理环境重点实验室北京100081

为了加强对青藏高原深对流云垂直结构的深入认识,利用TRMM、CloudSat和Aqua多源卫星观测资料及地基垂直指向雷达(C波段调频连续波雷达和KA波段毫米波云雷达)资料,对第三次青藏高原大气科学试验期间2014年7月9日13—16时(北京时)发生在... 详细信息

为了加强对青藏高原深对流云垂直结构的深入认识,利用TRMM、CloudSat和Aqua多源卫星观测资料及地基垂直指向雷达(C波段调频连续波雷达和KA波段毫米波云雷达)资料,对第三次青藏高原大气科学试验期间2014年7月9日13—16时(北京时)发生在那曲气象站附近的深厚强对流云和那曲气象站以西100 km左右的深厚弱对流云的垂直结构特征进行了分析,得到的结果如下:(1)深厚强对流云和深厚弱对流云的水平尺度均较小(10—20 km),垂直发展高度较高(15—16 km,均指海拔高度);深厚强对流云在0℃层以下雷达反射率因子递增非常快,表明对流云内固态降水粒子下落至0℃层以下后融化过程有很重要的作用;在对流减弱阶段有明显的0℃层亮带出现,亮带位于5.5 km左右(距地1 km);(2)对比TRMM测雨雷达和C波段调频连续波雷达观测到的雷达反射率因子,发现TRMM测雨雷达在11 km以下存在高估;(3)深对流云主要为冰相云,云内10 km以上主要是丰富小冰粒子,而10 km以下是较少的大冰晶粒子;深厚强对流云和深厚弱对流云的微物理过程都主要包括混合相过程和冰化过程,混合相过程分为两种:一种是-25℃(深厚强对流云)或-29℃(深厚弱对流云)高度以下以凇附增长为主,另一种是该高度以上主要以冰晶聚合、凝华增长为主,该过程冰晶粒子有效半径增长较快。这些空基和地基的观测证据进一步揭示了青藏高原深对流云的垂直结构特征,为模式模拟青藏高原深对流云的检验提供了依据。

关键词：青藏高原深对流云垂直结构观测分析

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用AMSU资料反演西北太平洋海域大气湿度廓线的研究

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北京大学学报（自然科学版） 2010年第1期46卷 69-78页

作者：王曦宋国琼姚展予李万彪北京大学物理学院大气科学系北京100871 中国气象科学研究院中国气象局云雾物理环境重点开放实验室北京100081

采用快速辐射传输模式RTTOV对AMSU所有通道进行水汽廓线的敏感性分析,并根据模式计算结果逐步剔除相关性小的预报通道,建立两种水汽廓线反演的统计回归模型;之后利用2006年7月NOAA-16卫星AMSU亮温资料,计算不同算法下的反演系数矩阵,回... 详细信息

采用快速辐射传输模式RTTOV对AMSU所有通道进行水汽廓线的敏感性分析,并根据模式计算结果逐步剔除相关性小的预报通道,建立两种水汽廓线反演的统计回归模型;之后利用2006年7月NOAA-16卫星AMSU亮温资料,计算不同算法下的反演系数矩阵,回归得出大气水汽廓线。反演廓线经与NCEP廓线比较,得到0600UTC和1800UTC比湿反演的各层偏差(RMS)分别在1.4g/kg及1.7g/kg以内。个例分析发现,反演廓线与NCEP廓线趋势一致;反演比湿场可定位台风云区及水汽供应输送带,具有一定的揭示台风结构的能力。

关键词： AMSU RTTOV 水汽廓线西北太平洋统计反演

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青藏高原东南局地山谷风环流在一次地形云和降水形成中的作用

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大气科学 2023年第5期47卷 1576-1592页

作者：李嗣源郭学良唐洁亓鹏中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室(LASW)/中国气象局云雾物理环境重点实验室北京100081 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴实验室(LACS) 北京100029

利用第二次青藏高原科学考察及其他数据,结合5层网格嵌套、高分辨率(最高333 m)的WRF(Weather Research and Forecasting)可分辨云数值模拟,研究了局地山谷风环流在青藏高原东南林芝地区2019年9月17~18日一次地形云和降水形成过程中的... 详细信息

利用第二次青藏高原科学考察及其他数据,结合5层网格嵌套、高分辨率(最高333 m)的WRF(Weather Research and Forecasting)可分辨云数值模拟,研究了局地山谷风环流在青藏高原东南林芝地区2019年9月17~18日一次地形云和降水形成过程中的作用。结果表明,此次降水过程由西风槽天气过境造成,林芝位于西风槽底部,具有弱不稳定层结,云和降水过程呈现明显的午后、傍晚和凌晨三个阶段的变化特征,并且发现局地山谷风环流在这三个阶段的变化中具有重要作用。午后阶段,由于山区强烈的太阳辐射加热,首先产生明显的上坡风和强上谷风环流,在山坡迎风坡受阻挡抬升,并激发出强的地形波,产生了强对流云和降水;傍晚阶段,由于山脉强烈的长波辐射冷却效应,产生的强下坡风在谷底辐合抬升,促进了山谷上空的弱对流、层状云发展;凌晨阶段,下坡风达到最强,产生了强下谷风环流(山风),下坡风在谷底产生强烈的抬升作用,形成深厚的层状云降水过程。

关键词：云和降水山谷风环流林芝地区青藏高原

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一次降雹过程的AgI系列催化模拟研究

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应用气象学报 2016年第2期27卷 129-139页

作者：楼小凤师宇卢广献中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象科学研究院中国气象局云雾物理实验室北京100081

云数值模拟是研究降雹过程和人工防雹试验的重要手段。利用三维冰雹云AgI催化模式,对北京1996年6月10日的一次降雹过程进行AgI不同催化高度、催化剂量和催化时间的系列催化模拟试验,并优选催化方案,为外场防雹设计和作业提供依据。在催... 详细信息

云数值模拟是研究降雹过程和人工防雹试验的重要手段。利用三维冰雹云AgI催化模式,对北京1996年6月10日的一次降雹过程进行AgI不同催化高度、催化剂量和催化时间的系列催化模拟试验,并优选催化方案,为外场防雹设计和作业提供依据。在催化系列模拟中发现,不同催化高度的催化剂均在上升到-5℃高度后开始核化。在2.1~4.9 km高度范围内催化,AgI成核率比较高,防雹效果较好。核化的人工冰晶有效弥补了该高度上自然冰晶的不足。小剂量催化,可在减雹的同时增加部分降雨量,而大剂量催化,在减雹的同时会减少降雨。在催化时间、剂量和高度的系列催化试验中得出,采用在模拟的第15分钟在5 km高度附近播撒AgI,连续4次以5×10~6 kg^(-1)的催化剂量进行催化,催化效果较好,可减少降雹量约60%,同时可避免降雨量的大幅减少。

关键词：冰雹模拟 AgI催化系列催化试验

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含AgI人工冰核粒子的电镜分析

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应用气象学报 2008年第2期19卷 137-144页

作者：苏正军郑国光关立友张纪淮黄庚南京信息工程大学南京210044 中国气象科学研究院中国气象局云雾物理环境重点开放实验室北京100081

为深入认识当前人工影响天气作业中广泛使用的AgI焰剂的成冰特性,利用电子显微镜对含AgI焰剂产生的人工冰核粒子尺度特征进行分析研究。利用环境场扫描电镜对焰剂颗粒的尺度分布和形态学特征进行研究,利用场发射高分辨透射电镜纳米区域... 详细信息

为深入认识当前人工影响天气作业中广泛使用的AgI焰剂的成冰特性,利用电子显微镜对含AgI焰剂产生的人工冰核粒子尺度特征进行分析研究。利用环境场扫描电镜对焰剂颗粒的尺度分布和形态学特征进行研究,利用场发射高分辨透射电镜纳米区域的X射线成分分析(EDS)对实验样品的颗粒结构特点和主要组成成分进行研究。实验结果表明:不同配方焰剂燃烧产生的颗粒谱分布特征有明显差异,所取5种焰剂产生的颗粒平均谱分布,其直径在0.02~0.50μm之间的粒子数占98.96%,即产生粒子绝大部分都可直接参加云内的成冰核化过程,但其谱宽、峰值直径,分布特征都不相同。透射电镜结果表明:焰剂颗粒的主要组成是KCl,其表面附着AgI小颗粒,该结构特征可能更有利于焰剂颗粒的成冰核化。利用中国气象科学研究院1 m3等温冷云室对AgI焰剂阈温对比实验表明:5种焰剂的成冰阈温在-3.5^-4.4℃范围内,不同焰剂配方的阈温不同,最大相差1℃。焰剂成冰核化速率主要由颗粒的大小(均立方根直径)决定,同时受到谱宽、主峰位置等多种分布特征量影响,改进配方时应综合考虑。同时,由于高于-4.4℃时,焰剂产生颗粒接触过冷水滴缺少活性,即含AgI焰剂不适于云中较暖区的催化。

关键词：焰剂电子显微镜粒子尺度成冰特性

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对流云盐粉催化的数值模拟研究

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气象 2013年第8期39卷 1057-1068页

作者：张邢王广河楼小凤胡志晋中国气象科学研究院北京100081 中国气象科学研究院中国气象局云雾物理环境重点开放实验室北京100081 北京市人工影响天气办公室北京100089

利用三维对流云盐粉催化模式对一次对流云降水进行了盐粉催化模拟试验。模式中考虑了盐粉与云雨滴和冰相粒子间的相互作用。模拟结果显示,当采用20μm粒径的盐粉进行单次催化时,催化效果较好,地面总雨量可增加20%,催化次数的增多会导致... 详细信息

利用三维对流云盐粉催化模式对一次对流云降水进行了盐粉催化模拟试验。模式中考虑了盐粉与云雨滴和冰相粒子间的相互作用。模拟结果显示,当采用20μm粒径的盐粉进行单次催化时,催化效果较好,地面总雨量可增加20%,催化次数的增多会导致降水的减少。霰融化成雨是雨滴增长的主要机制,霰碰并过冷云水是霰增长的主要机制,催化后霰融化成雨和霰碰并过冷云水的速率均有提高。催化会引起水成物云滴、冰晶、霰和雨滴的比质量变化。霰和云滴的粒径也在催化后出现了明显的增大。催化后短时间内动力过程出现了变化。

关键词：盐粉催化三维对流云模式催化模拟

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华北一次浓雾过程爆发性增强的微物理特征

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应用气象学报 2019年第6期30卷 700-709页

作者：方春刚郭学良中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局云雾物理环境重点开放实验室北京100081

基于华北雾-霾综合观测试验资料,分析了2011年12月4日河北涿州一次浓雾过程爆发性增强的微物理特征及形成机理。结果表明:此次浓雾过程除具有均压场、地面辐射降温、逆温层、静稳天气等特征外,还具有雾微物理过程出现爆发性增强的特征,1... 详细信息

基于华北雾-霾综合观测试验资料,分析了2011年12月4日河北涿州一次浓雾过程爆发性增强的微物理特征及形成机理。结果表明:此次浓雾过程除具有均压场、地面辐射降温、逆温层、静稳天气等特征外,还具有雾微物理过程出现爆发性增强的特征,10 min内,小雾滴浓度显著增加,含水量增大了3个量级,雾滴谱由15μm拓宽到35μm,能见度由500 m骤降至70 m。夜间地面长波辐射冷却效应导致近地层雾的形成,而近地层雾的形成反过来快速地增强了地面长波辐射冷却效应,促使大量小雾滴的形成和碰并过程的产生,这是一种正反馈效应;大量雾滴形成释放的潜热,促使雾体抬升和向下长波辐射增强,又使地面长波辐射冷却效应减弱,产生负反馈效应。相对于南京辐射雾过程,此次涿州浓雾的小雾滴粒子数浓度高,液态水含量明显偏小,这与华北高浓度气溶胶和弱水汽输送有关。

关键词：华北浓雾微物理特征爆发性增强

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CAMS复杂云微物理方案与GRAPES模式耦合的数值试验

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应用气象学报 2008年第3期19卷 315-325页

作者：孙晶楼小凤胡志晋沈学顺中国气象科学研究院中国气象局人工影响天气中心中国气象局云雾物理重点开放实验室北京100081 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

CAMS复杂云微物理方案是混合相双参数方案,包括11个云物理变量和31个云物理过程,能够同时预报水成物的比质量和数浓度。通过在GRAPES非静力中尺度模式中增加预报量并修改相关程序后,实现了二者的耦合,耦合后模式运行稳定。选取2005年8... 详细信息

CAMS复杂云微物理方案是混合相双参数方案,包括11个云物理变量和31个云物理过程,能够同时预报水成物的比质量和数浓度。通过在GRAPES非静力中尺度模式中增加预报量并修改相关程序后,实现了二者的耦合,耦合后模式运行稳定。选取2005年8月15—17日我国华北地区一次暴雨过程,利用耦合后的模式进行48h模拟试验,同时还选取了GRAPES模式中其他3个比较复杂的微物理方案进行模拟,着重分析了降水和水成物分布的模拟结果。研究结果表明:CAMS方案能够模拟出与实测相接近的雨带分布特征,并且对降水演变的模拟结果与其他方案比较一致,对暴雨中心位置的模拟有待改进。CAMS方案模拟的水成物垂直分布与其他方案相比具有相似的总体特征,各相态粒子的量级和分布合理,不同方案的结果在量值上有所差别。个例分析结果显示出CAMS方案对降水和水成物的分布能够合理描述。今后应通过更多个例进行更为精细的模拟试验,对新方案进行检验。

关键词：微物理方案 GRAPES模式水成物

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飞机作业监测移动应用系统的设计与实现

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应用气象学报 2019年第6期30卷 745-758页

作者：李德泉李抗抗李宏宇戴艳萍李集明中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局云雾物理环境重点开放实验室北京100081

设计并实现人工影响天气飞机作业实时监测移动应用系统(TEAM),对飞机作业实时监测并可视化与共享,以解决飞机作业监测中作业信息采集渠道多样、标准不统一、共享范围小、飞机内外场交流渠道不畅等业务问题。TEAM基于人工影响天气飞机作... 详细信息

设计并实现人工影响天气飞机作业实时监测移动应用系统(TEAM),对飞机作业实时监测并可视化与共享,以解决飞机作业监测中作业信息采集渠道多样、标准不统一、共享范围小、飞机内外场交流渠道不畅等业务问题。TEAM基于人工影响天气飞机作业实时监测的移动应用平台框架(RMPF-WMA)构建并在移动终端上实现。该框架包括海事卫星、北斗卫星双链路传输、安全加固体系和分层策略,可作为数据和移动终端技术实现的标准化解决方案。TEAM基于HTML5混合开发模式与Ionic/Angular JS开发,提高开发效率和终端运行性能。TEAM实时可视化显示飞机准备情况、轨迹、播撒动态以及飞行简报、通知,提升飞机作业各环节沟通效率和共享覆盖度。全国人工影响天气作业飞机中,TEAM可实时监测并实现信息共享的飞机占总数的80%以上,应用于东北、华北、西北、西南、中部等多个区域日常飞机作业监测和重大应急服务一线指挥。移动应用程序响应迅速,运行稳定,作业监测和可视化效果良好。

关键词：人工影响天气飞机作业实时监测移动应用框架混合移动应用开发

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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

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气象学报 2021年第2期79卷 340-358页

作者：刘卫国陶玥周毓荃党娟谭超高扬中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局云雾物理环境重点开放实验室北京100081

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201... 详细信息

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。

关键词：层状云人工增雨效果中尺度催化模式飞机轨迹模拟碘化银核化微物理链条动力效果

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