低过冷雨水含量天气过程冰雹形成机制及催化机理模拟

摘要：

利用三维全弹性冰雹云模式,对2008年5月24日山东境内一次受高空冷涡影响的大范围冰雹天气过程进行模拟,分析了冰雹的形成机制和催化防雹机理.结果表明:该过程过冷雨水中心位于最大上升气流中心下方,不存在过冷雨累积区,过冷雨水含量最大值仅为4.9 g m-3,但雹云中过冷雨水含量仍然丰富,对雹胚的形成及增长起着重要作用.雹胚以冻滴为主,冻滴胚来源于冰雪晶与过冷雨水碰撞冻结以及雨滴核化过程.冻滴形成后主要以碰并过冷雨水、云水增长.冻滴胚自动转化过程是冰雹数量、质量的主要来源;冰雹形成后,前期主要靠碰并冻滴、霰和过冷雨水增长,后期主要靠碰并过冷云水增长.催化试验表明,播撒57.5 g催化剂足以通过“竞争”减雹50％以上,增加AgI剂量,防雹的同时能够兼顾增雨.催化剂用量为230 g时,催化后液态降水有所增加,固态降水量及占总降水量的比例减少显著,特别是冰雹.AgI主要以凝华核的作用产生人工冰晶,冰晶凝华增长导致过冷云水、雨水含量降低.催化后雹胚特别是冻滴胚数量增多,对过冷云水、雨水的竞争增强;其平均尺度、质量的减小,降低了向冰雹的转化率.冰雹碰并过冷云水、雨水增长过程被减弱,导致冰雹总质量进一步减少,达到消雹目的.

关键词：冰雹、过冷雨水含量、冻滴、AgI、数值模拟

所属期刊栏目：21

分类号：P482(人工影响天气)

资助基金：山东省气象局项目2012sdqxz07、2015sdqxm07 Program of Weather Bureau of Shandong Province Grants 2012sdqxz07 and 2015sdqxm07

在线出版日期：2016-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：293-305