三维云模式解析.pptx

3.2 三维云模式概述;3.3 大气所三维雹云数值模式的 动力学框架 一、模式控制方程组;3.4 大气所三维雹云数值模式的 微物理过程参数化方案（略）;3.1 对流云的宏观特征;一.对流云的空间尺度;3. 垂直厚度H与水平宽度L具有同一量级;二. 对流云的生命期;海洋性晴天积云同一高度多次穿云飞行结果;小尺度湍流: 水平尺度L小于100-200米(在一些积雨云研究中定为400-500米)的垂直运动;飓风系统积雨云中上升和下沉气流合计的水平尺度频数分布图;热带浓积云中垂直气流的水平尺度可达1-2 km. 积雨云中上升气流的平均”直径”为1.5 km,下沉气流的平均”直径”为1.2 km;在各类对流云的上部,上升气流速度较小,占据的范围不超过云体积的30-40%,其余部分是高湍流性的;垂直气流的平均值一般为几米/秒,最大垂直速度可达30-40米/秒, 甚至也出现过63米/秒 的最大上升气流速度;4. 垂直气流随高度的分布;但不同部位上升气流的垂直分布有区别;5. 垂直气流的水平分布;事实上,对流云中垂直气流的分布非常复杂,与云发展阶段具有密切联系.;三. 对流云中的湍流;第19页/共74页;湍流可伸展到对流云外,当然,云内湍流还是强于云外.;四. 对流云中的温度;对流云中温度的分布存在着起伏;垂直分布;五. 对流云的含水量;与云底温度和环境空气湿度以及云内外空气的混合程度有关.;云底温度;3. 含水量的垂直分布;4. 含水量的水平分布;Warner概括出”大礼帽”式的水平分布形式.;在不同高度上,含水量的水平起伏不一样, 云的下部变化小,而云的中上部变化大;第31页/共74页;第32页/共74页;七. 对流云宏观特征小结;3. 气流 包含有系统性上升气流区,系统性上升气流区,湍流区. 上升气流区和下沉气流区的水平尺度众数为1-2km 垂直气流的平均值一般为几米/秒,最大垂直速度可达30-40米/秒, 甚至也出现过63米/秒 的最大上升气流速度;一般来说,上升速度随高度的分布曲线近似为抛物线型;5. 含水量;3.2 概述;第38页/共74页;洪延超1998：三维弹性冰雹云催化模式 在以上模式基础上，对云微物理过程的处理进行了改进，并结合进催化剂的核化过程，可以用来研究催化防雹技术。;2、中国气象科学???究院;3、总参大气所;二、大气所三维冰雹云模式; 据不完全统计，到目前为止，利用该模式 发表研究论文11篇，而且一直有人对该模式进 行改进当中，除了大气所还有南大都有人在不 断改进该模式。改进主要体现在：1、对流启 动方式；2、参数化方案；3、与化学模式耦合;3.3 三维雹云数值模式的 动力学框架;;2、控制方程;第47页/共74页;其中，M=[ qx,nx]，下标 x=[ v,c,r,i,s,g,f,h,a], 8类水物质变量和催化剂，除水汽和云滴只用比质量外，其他都包含比质量和比数浓度两类变量。 另外，上式中右边第一项为粒子降落项。;;共20个预报方程，共20个预报量;二、湍流参数化——次网格尺度混合项D;为了闭合模式方程组，必须用网格元平均场量来表示上式中的次网格湍流通量。;三、边界条件;本模式对侧边界的法向速度un采用如下辐射边界条件;2、上下边界条件;四、初始条件;是模式水平均匀初始环境场;2、对流启动方式;1）热泡启动方式 湿热泡内位温偏差由下式确定: ;3.4 大气所三维雹云数值模式的 微物理过程参数化方案 参见下列文献;3.5 该模式程序结构和运行方法;二、运行方法 第一步：准备好探空资料（indata,wind），设 定格点数（domain.DEF） 对流扰动等参数（model.input） 第二步：把include文件、主程序和所有有关子程序编译、链接、运行 第三步：处理输出结果dname所对应的文件;;2.2 模式控制试验;;图2 对流云主体移动方向和云砧伸展方向 Fig.2 Directions of the storm motion and cirrus outflow;Australia;2.2 模式控制试验;2.2 模式控制试验-模拟方案设计;2.2 模式控制试验;3.7 实习目的、内容 一、目的 1、大致了解大气所三维强风暴模式（也叫三维冰雹云模式）;二、内容;3.利用NC600-HNU文件夹中的文件， 进行各水成物及降水产生及演变情况分析 ;感谢您的观看。