PDF《关于发展人工影响天气数值模式的一些问题》

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许焕斌,

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1 2 ) . 4.

2 高空间分辨率 既然人工影响天气模式需要细致地了解云系 ( 体) 的结构及演变, 一种直接的措施就是提高模式 的时空分辨率.首先能分辨当然是必要的, 那么需 要什么样的分辨率呢?这需要与当前主导观测手段 的雷达产品的宏观探测精度相匹配.当前, 雷达的 观测分辨率是2

0 0m, 因此模式的分辨率应与此观 测精度相当. 提高分辨率的优点是: 减少计算误差, 增加小尺 度信息, 容纳并能够描述激发出的短波, 扩展了模式 对多波运动的模拟能力等.可是, 中小尺度运动通 常是三维的、 非静力的、 非线性的, 在模式积分中难 以驾驭.所以, 提高时空分辨率不是单一技术性措 施, 还需解决相关的科学问题. 4.

3 适配的显式描述的云 降水物理过程 人工影响天气期望能够看清云系( 体) 结构及具 体的演化路径, 因此, 需要采用显式云物理方案来直 接描述 云降水微物理过程.研究(Zhang,eta l ,

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8 8 ) 表明, 可细致描述云 降水物理过程的显式方 案对于层状云降水有优势, 而对于对流性降水系统 则是隐式的对流参数化方案有优势.直接( 显式) 描 述云降水过程的方案对具有简单动力结构的层状云 降水适用性较好, 而间接( 隐式) 描述云降水的参数 化方案在低分辨率条件下( 近来的结果显示, 在高分 辨率( 小于2k m) 的情况下, 对小尺度运动图像描述 的也不好, 这相当于对粗网格内次网格尺度运动的 显式描述能力有缺失) 反而对具有复杂动力结构的 对流云降水较好, 这到底是为什么呢?显式方案精

9 5 许焕斌等: 关于发展人工影响天气数值模式的一些问题 细描述云降水过程对大尺度、 较均匀的云系具有优 势, 而对中小尺度、 非均匀云体的描述能力反而不如 参数化方案, 这与发展显式方案的初衷相背, 确实应 当搞清楚. 一个可能的重要原因是采用显式方案直接描述 云.显式描述虽然有可能刻画得细致, 但支撑云发 生、 发展、 衰亡的是动力框架, 后者才是根本性的因 素.只有动力框架合适, 云结构的大体轮廓才会符 合实际, 在此前提下的细致描述才有意义.对于支 撑大尺度、 较均匀云系的动力框架中, 其网格区的平 均气流与格点的气流差别较小, 支撑云系形成的气 流接近于自然, 所以云系结构大体上是合适的, 在这 一基........