播撒对流云消雹增雨的三维数值模拟的研究.pdf

摘要 本文主要对Ag工和液态COz(LC)播撒对流云消雹增雨的效果作了分析和比较。利用中 尺度非静力模式MM5，模拟了2001年8月23日北京一次冰雹天气过程发生发展的中尺度背 景场，与较大尺度的观测资料加以对比，再与中科院大气所的三维冰雹云分档模式对自然 云的模拟比较来确定云模式模拟结果与实际云发展过程的符合程度。 三维云模式播撒模拟结果表明，无论播撒剂是Ag工还是LC均为在最大过冷水区播撤比 在最大上升气流区播撒效果明显:在最大过冷水区播撒时，Ag工播撒消雹增雨的效果均优于 LC播撒。在最大上升气流区播撒时，LC播撒的增雨效果要好于Ag工播撒，而Ag工播撒减雹 量较大;各种播撒方式，播撒时间越早消雹增雨的效果较好;采用合适的剂量进行催化，播 撒率过大或过小，效果都不是很理想. 对粒子谱的分析研究表明，自然云中粒子随时间演变，大尺度粒子先增加后减少的分 布现象再现了冰雹形成而后落出云中的过程;粒子谱的分布特征，显现为随高度的降低， 冰晶，雪，靛,冰雹的梯度变化。播撤使得小尺度粒子增加，大尺度粒子减少，粒子谱向 小尺度粒子方向偏移。自然云粒子谱与M-P谱的分布比较表明，分档谱更能合理的反映云 中粒子谱的分布。 关键词:对流云消雹 增雨Ag工播撒 LC播撒 数值模拟 Abstract Themaincontentofthisarticleistoanalyzeandcomparetheeffectonhailsuppressionand rainenhancementbyseedingconvectivecloudwithsilveriodide(AgI)andliquidcarbon dioxide(LC).Byusingthemesoscalenon-staticmodeMM5,themesoscalebackgroundfieldofa hail-producingconvectiveweatherprocesssoccurrenceanddevelopmenton23August2001in Be劝ingwassimulatedandcomparedwiththebiggishscaleobservationdata,thencomparewith thesimulateresultsof3DhailcloudclassifiedmodelofInstituteofAtmosphericPhysics,Chinese AcademyofSciencesonnormalcloudtoconfirmtheaccorddegreeofthecloudmodels simulationresultsandtheactualclouddevelopmentprocess. Theseedingsimulateresultsofthe3Dcloudmodelshowthatnomattertheseedingagentis AglorLC,theseedingeffectintheregionofmaximumsuper-cooledwaterisbetterthanthatin theregionofmaximumupdraft,andthattheseedingeffectbyAgIisbetterthanthatbyLCon bothhailsuppressionandrainenhancement.Theseedingeffectintheregionofmaximum super-cooledwaterbyAgIisbetterthanthatbyLConrainenhancementandhailsuppression,but theseedingintheregionofmaximumupdraft,theeffectonrainenhancementbyLCisbetterthan thatbyAgI,andthatonhailsuppression,AgIisbetterthanLC.Nomatterwhatseedingmethodis used,theearliertheseedingtimethebettertheeffectonhailsuppressionandrainenhancement, Seedingwithaappropriateseedingdose,ortheseedingeffectisnotperfectwithalessor