考虑累积水效应的积云对流参数化方案(郭晓岚方案的一个改进)

作者:佴抗 刊名:高原气象 上传者:张宇琬

【摘要】本文在郭晓岚(1974)积云对流参数化方案的基础上,着重考虑在强对流条件下云中凝结水在空中的滞留过程,即所谓累积水过程,对郭晓岚参数化方案进行一些修正。累积水过程,对于降水物的再蒸发以及云中液态水转为固态水方面有重要的作用。应用不同的给定资料,计算了积云对流的作用。计算结果表明:在引入累积水过程时降水强度比郭晓岚方法的大,降水时间延后。计算还表明:环境温度层结及云中垂直速度都对降水量及降水时间起很重要的作用。

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一、引言白然界中许多现象反映了在大尺度环流形势上2’.:个(。_s、,、。二功。。工利。运动h时能影响到天气尺度场和大尺度环流场垂直方向_L的能址分亦。,。人;二”,小__-;二()。卜牡十Z下一m公少)的对流体同大尺度环流之间的相互作旧,己有汁_多人汁、’j“二。帅卜U’、‘、“。由于对流体与大尺度环境场存在。拄wV作们,人们V。。人-二什钉心模式中反映这1衔者之间的热柱、水汽及动量的相互交换问题,儿广仕对升汁十朴六。、的小人应。人们利用参数化的方法试图解决这个问题,目前大多应用以。:二种五丫了C。。。。,”、z沮灼投、。X晓岚忿数化以及Arakawa-Schubert参数化方法。我们在郭晓岚(1974)方案的某叫卜卜,入叩。。;。。义匕。)}。。。江、多。。}厂芍形江中累积水的过程。所谓累积水即是指云中液态欠yjJti:;’;。”。。’H;、。、;,J扑、(人*,汀:一区积云生命史巾多降水仅发生在其冲的-邵分n引}u多1O丫上/*、2:;;厂。判、};/、f口人多>一口二广、问人铣。人云。-1。上升速度强、水汽输送充分,--1彼迁工厂彬(广八。_、口”。。’-“-__.卜_二,_口_.-口、--,;刀。、“”。勺这。’_巳现象说明在短期数值预报中,应当将凝结水在云十W滞N人仕、人_村k。;/片/;。扒如呆引入了这一过程,所计算的结果就与郭晓岚方案的不问。此外山。Z一vS卜。么W冉族发爪热适交换问题以及空中液态水转为固态水的热量释放等。2期(增刊)饵抗:考虑于积水效应。勺积云对流畚沿化方案43二、修正的郭晓岚方案中积云降水量及云中温、湿特征的确定方法在郭晓岚方案中,大尺度环境怜$求i寸”y1>及六件汁不稳定,该区域中才能有积云发展。我们再增加一个条件,叫;0穴识--二、。口、(w卜,二’e戊有上升运动。在有大尺度水汽辐合的区域中,利川排当许。I0。e判别>无对流性条件不稳定。假定某一层空气干绝热上升到达凝绍高度,在’籽一丁ZUZ一气;”二一个温广*,利用这一点的温度和比湿计算0,,然后液据各层听父l”。。。’y/.>未确对忒不稳定层,如图1。气层在干绝热上升过程中,位沮O守仲,W。11000.0RjC’.。j1000.0R/Cp0。n=*。。0】=(Z。。*。I--“-”上忌(二)’一’一PCD-PB其中的日。为气层的初始位渴。犬中下际厂*、、饼>j、_’-’为变剁有。干绝热过程中比湿。不变,在凝结高度上有qCD=qs(、。D,PCD)。。qB(2)qs表示在T。D与PCD下灼饱fi比湿。卯q。(TCD,PCD)。0.盯2,S(1。D)/PCD-es(jCD)(3)es表示饱和水汽压,有6S(T。D)。6.11O,。Pt17二?Ggl(fi:D一:?’l’3.15)/(TCD一36,15)3(4)由(3)式得pCD=Z卜0.62yqs(,c。,pc。)]es(TCD)(5)将(3)、(4)、(5)式代/(l)式中得厂I卜__”一了1J1区/CDml矿。^。^。,、^。。-.-^。ICD。疗J.己J/、、【””D___【_1鹰曹二二门pqO/_、C1石。、,、/下’7n只广‘一一婴夕UI矿c兄且OD一I引7上一广*.口d勺VBI,I;eXP15J.二0口。主-广厂-。0。,3/厂匕【bJL且C工.一、J。IU//j这娃一十、Tc。的光歼方个。:jHU-‘迂l、-’见’Y二,、”门”c。。然后不川月(5)式求得P。。,则闪求得CD层上._”。。。。一.;oZ-一f7ngw.、:一l_1J一l民l.回1对流性条件不躬J一_丁下”。-’。对称积云谭式宁

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