从陆面过程到云微物理的跨尺度研究 - 陈璟怡

从陆面过程到云微物理的跨尺度研究 - 陈璟怡

• 云物理过程的跨尺度本质决定了需要考虑跨尺度过程
• 报告分为三个主题
  • 下垫面异质性对对流云触发、发展的影响机制
  • 对流云相互作用对对流云系统发展的研究
  • 气溶胶对云滴谱演化的影响研究

下垫面异质性对对流云触发、发展的影响机制

• 土壤湿度和降水存在反馈
• 土壤湿度矩平越大，对流越难触发
• 模式默认设置对异质性刻画粗糙
• 手动计算出了bowen比，更改了土壤湿度
• 城市的存在导致云形成更早
• 干soil形成第一个对流云，降水产生冷池，进一步触发新的对流，从而对流区域逐渐移动到wet soil上

对流云相互作用对对流云系统发展的研究

• Purity tracer 方式查看云底和云侧边界过程
• 云系统除了夹卷混合还有间距效应
• 间距效应对云的发展有抑制作用
• 方法：大涡模拟，拉格朗日追踪
• 统计上发现云会抑制周围的云，猜想：
  • 云顶的补偿下降
  • 云底的水汽辐合
• 理想试验发现：
  • 邻云改变了水汽的输送以及热源造成的上升

气溶胶对云滴谱演化的影响研究

• twomey 效应
• 离散度效应
• 离散度效应的区域分类
• 在气团模型中：
  • 离散度和气溶胶的相关性呈区域性翻转
  • 与气溶胶数浓度有关
  • 在距离云底高的地方效应逐渐消失
• 大涡-SBM理想模式试验
• $N_a$较小，粒径大，气溶胶增加，湍流增宽效应弱化，谱宽缩窄
• $N_a$较大，粒径小，…