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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... 相似文献
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云在全球辐射平衡和气候变化中起重要作用.气候模式中的积云参数化方案影响降水和气候等的数值模拟研究.夹卷率是积云参数化中一个重要的物理量,但夹卷率的估算存在很大的不确定性,关于夹卷率概率密度分布函数的观测研究鲜有报道.本文利用积云飞机观测资料,发现从云的边界到云的中心,夹卷率递减.夹卷率的概率密度分布函数可以用对数正态分布、伽玛分布或者威布尔分布拟合,其中威布尔分布的效果最好.夹卷率与云滴数浓度、半径和含水量负相关,与离散度正相关.夹卷率对云滴谱的影响显著,总体而言,这与云滴谱的系统理论是一致的. 相似文献
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