祁连山夏季地形云结构和云微物理过程的模拟研究(Ⅱ) 云微物理过程和地形影响.pdfVIP

文章编号：1000-0534（2007 ）01-0016-14 祁连山夏季地形云结构和云微物理 过程的模拟研究 （II ）：云微物理过程和地形影响 1 2 刘卫国 ， 刘奇俊 （1. 中国气象局中国气象科学研究院，中国气象局云雾物理重点开放实验室，北京 100081 ； 2. 中国气象局国家气象中心，北京 100081 ） 摘 要：本文是祁连山夏季地形云结构和微物理过程模拟的第II 部分。文中利用第I 部分中祁连山夏 季两个地形云降水个例的模拟结果，详细分析了地形云及其降水发展期间云微物理过程的特征及变 化，并通过与平坦地面条件下模拟结果的对比，研究了云发展过程中的地形影响。研究表明，地形云 中微物理过程的发展受地形影响很大，冰相微物理过程明显增强；地形影响下云的主要降水机制也受 到影响甚至被改变。 关键词：祁连山；微物理过程；地形云；降水机制 中图分类号： + P426. 5 1 文献标识码：A 季两个地形云个例进行了数值模拟，着重研究了地 1 引言 形影响下云的宏、微观结构、云动力场和地面降水 地形对云和降水的影响，国内外已经进行了许 的特征。研究表明，地形的作用不仅表现在云的宏 多数值模拟研究［1 ~ 6］ ［1］ 观结构和特征方面，而且对云的微物理结构特征的 。如MIadjen Curic 等 使用 ARPS 模式研究了 Western Morava VaIIey 的河谷地 发展变化也有着重要影响。 形对孤立的积雨云的发展、传播的影响，指出地形 在本部分中，我们采用第I 部分［6 ］的两个地形 在积雨云的发展中起到了重要作用，当有地形存在 云降水个例的模拟结果，着重分析地形云中微物理 时，积雨云的对流加强，传播速度更快；楼小凤 过程的发展特征，研究地形对云微物理过程的影 等［2 ］使用三维云模式对湖北一次对流云降水过程 响，以期深入了解地形云及其降水发展的微物理机 进行了数值研究，模拟试验表明，地形坡度较大 制以及地形在其中所起到的作用。 时，云的对流发展会加强，并产生较大的降水和较 ［3 ］ 2 个例模拟介绍 强的回波；翟国庆等 使用MM4 模式对1991 年7 月4 ~ 5 日浙西皖南山区的大暴雨过程进行了地形 本研究所采用的个例为祁连山地区夏季两个地 作用的数值试验，结果表明，中尺度地形对强降水 形云降水过程。个例1 为山地对流云降水，个例2 区的分布和强度有重要影响，地形的动力及屏障作 为层积云降水过程。在两个个例的模拟过程中，我 用对气流有明显影响。上述研究大多从宏观角度分 们均采用平坦地面（下称T1 ）和实际地形（下称T2 ） 析了地形的作用，因此我们有必要从微物理角度对 两种下垫面条件（模式中其他条件的设置均相同） 地形影响下云中微物理过程的发展状况进行 分别进行模拟，通过对两种模拟试验结果的对比来 深入研究。 研究云中微物理过程的发展特征及地形对其的 在本研究的第I 部分［6 ］中我们选取了祁连山夏 影响。 收稿日期：2005-12-19 ；改回日期：2006-07-25 基金项目：“十五”国家科技攻关项目“人