| 三参数冰相云微物理方案的构建及在单柱大气模式中的应用 |
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| 引用本文： | 贺欣,陆春松,史湘军,张文韬,朱磊,徐晓齐,李君俊,李丹.三参数冰相云微物理方案的构建及在单柱大气模式中的应用[J].科学通报,2023(15):1971-1984. |
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| 作者姓名： | 贺欣 陆春松 史湘军 张文韬 朱磊 徐晓齐 李君俊 李丹 |
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| 作者单位： | 1. 南京信息工程大学,气象灾害预报预警与评估协同创新中心,气象局气溶胶与云降水重点开放实验室;2. 南京信息工程大学大气科学学院;3. 南京气象科技创新研究院;4. 北京大学重庆大数据研究院 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2019YFA0606803)；;国家自然科学基金(42175099,42027804,42075073,41775095)；;2021年江苏省研究生科研创新计划(KYCX21＿0951)；;2022年江苏省研究生科研创新计划(KYCX22＿1168)资助； |
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| 摘 要： | 云微物理的参数化对天气及气候的准确模拟至关重要,其中云粒子谱分布特征通过改变云演化发展和云辐射效应,必然进一步影响气候模拟.目前广泛使用的双参数云微物理方案,无法预报云粒子谱分布的谱形参数,阻碍了气候模式对云物理过程的准确描述.鉴于此,本文在单柱大气模式SCAM5.3(Single Column Atmosphere Model,Version 5.3)中增加雷达反射率因子的预报方程,构建了三参数冰相云微物理方案,实现了冰晶粒子谱分布谱形参数的预报.利用该模式,模拟了大气辐射观测计划在1997年夏季实施的为期29 d的观测个例(ARM97),分析了双、三参数方案对云量和辐射的模拟差异.结果表明:首先,三参数方案预报的冰晶粒子谱的谱形参数主要集中在0～4,峰值在2左右,至少有85%的μ都大于默认的0.其次,与双参数方案相比,三参数方案对云量的模拟更接近观测;利用辐射通量密度的观测值进行评估,发现无论是短波还是长波辐射通量密度,三参数方案的误差都比双参数方案小.最后,揭示了三参数方案对云量和辐射模拟效果的改进机理:主要是因为三参数方案减弱了冰晶到雪的自动转化过程,增强了冰晶凝华增长过程,从...
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| 关 键 词： | 谱形参数 三参数方案 微物理 单柱大气模式 |
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