雨雾共生天气下积冰模型关键参量的研究.pptxVIP

雨雾共生天气下积冰模型关键参量的研究汇报人：2024-01-21

目录引言雨雾共生天气特性分析积冰模型关键参量的确定关键参量对积冰模型的影响分析实验验证与结果分析结论与展望

引言01

天气现象复杂性01雨雾共生天气条件下，大气中的液态水和气态水同时存在，使得积冰过程更加复杂。02航空安全影响积冰对飞行器的性能和安全性有严重影响，特别是在起飞、爬升和下降阶段。03模型预测需求准确预测积冰的形成和发展对于航空安全和气象预报具有重要意义。研究背景和意义

123国外在积冰模型研究方面起步较早，已经建立了多个成熟的积冰预测模型，如LEWICE、ONERA等。国外研究现状国内在积冰模型研究方面相对较晚，但近年来发展迅速，已经取得了一系列重要成果。国内研究现状随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展，积冰模型的精细化、实时化和智能化将成为未来研究的重要方向。发展趋势国内外研究现状及发展趋势

本研究将重点关注雨雾共生天气下积冰模型的关键参量，包括水滴直径、液态水含量、温度等。采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，对积冰模型进行深入研究。具体包括建立数学模型、开发数值模拟程序、设计实验方案等。研究内容研究方法研究内容和方法

雨雾共生天气特性分析02

雨雾共生天气是指在大气中同时存在雨滴和雾气的一种特殊气象现象。根据雨滴和雾气的比例、能见度等因素，雨雾共生天气可分为轻雾伴细雨、浓雾伴中雨、暴雨伴大雾等多种类型。定义分类雨雾共生天气的定义和分类

雨雾共生天气的物理特性雨滴特性雨滴大小、形状、分布等特性对雨雾共生天气的形成和演变具有重要影响。雾气特性雾气是由悬浮在大气中的微小水滴或冰晶组成，其浓度、分布和物理状态等特性对雨雾共生天气的能见度和光学性质具有关键作用。

雨滴对积冰的影响雨滴在降落过程中会释放热量，对地面或物体表面的积冰产生融化作用，同时雨滴的冲击也会破坏积冰的结构。雾气对积冰的影响雾气中的微小水滴或冰晶在低温条件下会在地面或物体表面凝结形成积冰，同时雾气也会降低大气的能见度，增加交通安全隐患。雨雾共生天气对积冰的综合影响雨雾共生天气条件下，雨滴和雾气共同作用，使得积冰的形成和演变过程更加复杂多变。一方面，雨滴的融化作用会减缓积冰的形成速度；另一方面，雾气中的微小水滴或冰晶会在地面或物体表面形成一层薄冰，增加交通安全隐患。雨雾共生天气对积冰的影响

积冰模型关键参量的确定03

经验/统计积冰模型利用历史观测数据，通过回归分析、神经网络等方法建立积冰厚度、密度等参数与气象要素之间的统计关系。数值天气预报模型与积冰模型的耦合将积冰模型嵌入数值天气预报模型中，实现积冰的实时预报和预警。基于物理机制的积冰模型通过考虑降水粒子与过冷水滴的碰撞、冻结、积聚等物理过程，建立积冰增长的数学模型。积冰模型的建立

01降水粒子特性参数包括降水类型（雨、雪、霰等）、降水强度、降水粒子大小分布、降水粒子末速度等，直接影响积冰的形成和增长。02空气温度和水汽条件参数包括气温、相对湿度、露点温度等，影响过冷水滴的存在和冻结过程。03风场特性参数包括风速、风向等，影响降水粒子的运动轨迹和碰撞效率，以及积冰的形状和分布。关键参量的选取和定义

关键参量的测量和计算方法利用地面观测站、雷达、卫星等多种手段进行降水粒子的观测和测量，获取降水类型、强度、粒子大小分布等信息。空气温度和水汽条件参数的测量通过气象观测站、探空气球、无人机等设备进行空气温度、相对湿度等参数的测量。风场特性参数的测量利用风廓线雷达、风向风速仪等设备对风场进行观测和测量，获取风速、风向等信息。同时，可以结合数值天气预报模型进行风场的模拟和预测。降水粒子特性参数的测量

关键参量对积冰模型的影响分析04

雨滴大小与分布雨滴直径和分布密度直接影响积冰表面的粗糙度和形状，小雨滴易形成平滑的冰面，而大雨滴则导致冰面凹凸不平。雾滴浓度与分布雾滴浓度高时，积冰表面容易形成均匀的冰层；雾滴浓度低时，冰层呈现不连续、多孔状。风速与风向风的作用会改变雨滴和雾滴的运动轨迹，从而影响积冰的形状。强风可能导致积冰呈现流线型，而微风则使积冰形状更加复杂。关键参量对积冰形状的影响

降水强度越大，单位时间内降落到地面的水量越多，积冰厚度增长越快。降水强度低温环境下，水滴更容易冻结成冰，从而增加积冰厚度。随着温度的降低，积冰厚度增长速度加快。环境温度地面温度、湿度和材质等因素会影响积冰与地面的粘附力，从而影响积冰厚度的增长。例如，湿滑的地面容易导致积冰增厚。地面条件关键参量对积冰厚度的影响

03冻融循环冻融循环会对积冰的强度产生显著影响。随着冻融次数的增加，积冰的强度逐渐降低，直至完全破碎。01冰晶结构积冰内部的冰晶结构决定了其强度。致密的冰晶结构具有较高的强度，而疏松的冰晶结构则容易破裂。02杂质含量积冰中的杂质（如泥土、沙尘等）会降