徐戈 孙继明 牛生杰 周碧 王永庆



冻滴微物理过程的分档数值模拟试验研究

徐戈1, 2孙继明2, 1牛生杰1周碧3王永庆2

1南京信息工程大学大气物理学院气象灾害预报预警与评估协同创新中心，南京210044;2中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴实验室，北京100029;3湖南省气象科学研究所气象防灾减灾湖南省重点实验室，长沙410118

霰和冻滴是深对流降水的主要来源。由于二者密度差异造成的不同下落末速度必然会导致云微物理过程的变化以及降水时空分布的改变。我们在以色列特拉维夫大学二维轴对称对流云全分档模式的基础上，将水成物粒子从34档增加到40档，修改了霰和雪的密度，加入冻滴分档处理的微物理过程，发展了一个包括液滴、冰晶、雪、霰和冻滴更为详细的云微物理分档模式。利用改进后的模式模拟了一次理想的强对流天气过程，分析了改进模式与原模式模拟的云微物理量场以及水成物粒子的时空分布特征，模拟结果表明：（1）由于冻滴的产生，较大的下落末速度导致在云内−3°C至−8°C较早地出现了冻滴，并造成了大量的冰晶繁生。（2）冻滴形成前期，液态水中心区域位于垂直上升速度大值中心上方，形成液态水累积区；冻滴形成期，液态水累积区位于0°C层以上，雨滴冻结生成冻滴，霰与半径大于100 μm的液滴碰并生成冻滴；冻滴增长期，在垂直上升气流的支撑下，冻滴碰并过冷水增长，导致冻滴含量增大，液态水含量减小。因此，改……