PDF《一次降雹过程的 犃犵犐系列催化模拟研究》

0 0c m-3 增至2

1 0 0c m-3 , 发现高 C C N 会影响降雹量和冰雹的大小[

1 9] .人工 雹胚与自然雹胚之间存在增长竞争机制[

2 0] .数值 模拟发现雹胚可以是霰粒子[

2 1] , 也可以是冻滴[

2 2] , 观测中也发现了这一现象[

2 3] . 人工 防雹催化效果研究发现, 一般在云发展初期(

1 5~2 0m i n) , 云上升气流中心播撒A g I 粒子

2 0

1 5

0 7

2 8收到,

2 0

1 6

0 1

2 5收到再改稿. 资助项目:国家自然科学基金项目(

4 1

2 7

5 1

4 8 ) , 公益性行业( 气象) 科研专项( GYHY

2 0

1 4

0 6

0 0

1 ) e m a i l : l o u x f @c a m s m a . c n 第2 7卷第2期2016年3月应用气象学报JOUR NA LO FA P P L I E D ME T E O R O L O G I C A LS C I E N C E V o l .

2 7,N o .

2 M a r c h2

0 1

6 会获得减雹效果.减小播撒强度, 可增加降水,但 减雹效果变差[

2 4] .对云底较暖的冰雹云( 约2 0℃) 在上升气流区进行1

0 5 k g -1 剂量的人工冰晶可减少 降雹, 同时可增加约2 5%降水, 而对云底较冷的冰 雹云( 低于1 0℃) 防雹效果略差, 但仍能增加部分降 水[

2 5 ] .在回波强度大于2 5d B Z的冷区进行 A g I催化, 可在减雹的同时增加降水[

2 6 ] .利用干冰和 A g I 在云顶附近催化, 能减少降雹并少量增加降水, 但干 冰催化比 A g I催化更能抑制冰雹的形成[

2 7 ] .通过 施加人工抑制上升气流的方法在雹云发展早期将使 地面降水量增加, 尤其是使降雹量显著减少[

2 8] .而 在发展阶段后期不会导致地面降水明显增加.当抑 制强度足够大且范围较大时, 只有发展到旺盛阶段 进行人工抑制才能使降雹量和固态总降水量明显减 小.无论播撒剂为 A g I还是液态 C O 2, 在最大过冷 水区播撒均比最大上升气流区播撒效果好[

2 9] .对 中等及以下强度的冰雹云, 在强回波中心催化即可, 对于强冰雹云, 一般在冰雹胚胎帘即过冷水累积区 中作业效果最好[

3 0 ] . 由于外场人工防雹作业中有地面燃烧炉催化、 高炮和火箭催化作业, 其催化高度从地面到高空有 很大变化.不同的催化作业工具, 催化剂量和理想 的催化作业时间等均不明确.本文对北京的一次降 雹过程进行模拟研究, 并进行系列催化试验, 优选催 化方案, 为外场防雹设计和作业方法提供依据.

1 冰雹过程模拟

1 9

9 6年6月1 0日北京市海淀、 密云等地出现 降雹过程.5

0 0h P a有一高空槽, 从乌兰巴托东部 向西南延伸, 内蒙古东部巴彦乌拉浩特地面有一低 压中心, 从低压中心有一冷锋沿承德东侧向北京以 北伸展[

2 3 ] .锋面附近形成强对流天气系统, 并有带 状对流云图[

2 3 ] .6月1 0日0 8:

0 0( 北京时, 下同) 北 京地面为偏东风,

9 2 5h P a为偏西风, 风速从2m・ s -1 逐渐增大到2

5 0h P a的4 3m・s -1 .8

5 0h P a到250h P a风速切变明显.对流层大气温度层结不稳 定.中国气象科学研究院 S 波段多 普勒 天 气雷达 ( 波长为1 0c m) 对此过程进行探测, 雷达观测水平 范围为4

0 0k m, 发现一条东北―西南向的回波带, 由多块相互独立的对流回波组成, 它们自西向东北 移动, 移速为1 6~2 0m・s -1 , 整体回波带则向东南 移动.实测最大回波顶高为1 1k m, 强中心6 0d B Z 位于7k m 高度.单体宽度约8~1 0k m.云的上部 有长的云砧.从相应的径向风垂直剖面来看, 最西 端回波的下部有明显辐合, 上部有明显辐散( 图略) . 郭恩铭等[