孙晶[1]2003年在《暴雨/雪云中水凝物相态及其与热力动力学过程的相互作用》文中研究表明本论文是对降雨和降雪云中的云物理过程的中尺度数值模拟研究。 运用中尺度非静力数值模式MM5V3，对我国华南前汛期暴雨、梅雨锋暴雨、北京东风回流降雪和辽宁寒潮大风雪等四次过程分别进行了模拟研究。详细分析了形成降水的云物理过程，探讨了源汇项对水凝物的贡献，并通过敏感性试验，考察了云物理过程对降水热力动力过程的反馈作用，研究结果表明： 华南暖区暴雨和长江梅雨锋暴雨的云物理过程具有汽、水、冰叁相混合云特征。雨水主要来源于冰相粒子的融化、雨水和云水碰并以及云水自动转换；冰相粒子与云水、雨水的碰冻是产生霰的主要微物理因子；与冰晶的碰并、冰相粒子和雨水的碰冻以及水汽凝华过程是产生雪的主要源项。云中水凝物下落的拖曳作用削弱了对流，相变潜热释放加剧了层结不稳定，均对热力动力过程有明显反馈作用。 属于东风回流的北京小雪云物理特征与暴雨不同，其过程温度在零度以下，液相粒子微弱，只有水汽、冰晶和雪两相粒子。水凝物和其源项比暴雨过程小1～2个量级。雪的产生来源于水汽凝华和与冰晶碰并。水凝物的下落拖曳作用和相变潜热作用对环境场的热力动力反馈不明显。 辽宁的寒潮大风雪天气为雨转雪过程，液相、冰相粒子均很丰富，也具有混合相云物理特征。水凝物的主要源项与暴雨过程相似，但其量级与北京小雪相当。水凝物的下落拖曳作用和相变潜热作用对环境场的热力动力过程有一定的反馈。
邓军英[2]2014年在《云卫星在降水云研究中的应用》文中提出人工增水作业是开发利用空中水以缓解水资源短缺的途径之一。同时,对于严重威胁人体健康的重度灰霾和城市热岛效应加剧导致的城市极端高温等大气环境灾害,人工增水作业也不失为危急情况下的有效应急干预措施。为了科学地开展人工增水作业,减少人力物力投入的盲目性,本文首先利用CloudSat卫星资料对新疆地区人工增水潜力云—层云与层积云的微物理属性垂直分布特征进行了研究,然后通过分析北疆大雪—特大暴雪和暴雨过程,揭示了降水过程中云微物理属性的垂直分布规律,并探讨了降雨云微物理属性与降雨量的关系,对比分析了降雨云与降雪云的异同点,以期深入认识云和降水物理机制,为有针对性设计人工增水播云方案和强降水预报预警提供新的科学观测事实和理论依据。研究结果表明：层云所在的高度比层积云高,层云中冰云分布在1.0-11.0km,水云分布在0-9.0km,而层积云中的冰云和水云均分布在0-9.0km。层积云粒子等效半径、数浓度及水含量均大于层云,从这方面看,层积云更适合作人工增水对象。层云与层积云在春、夏、秋叁个季节出现较多,冬季相对出现少,特别是层积云更是少见。层云上部云粒子等效半径、数浓度及液态水含量夏季大于其他季节。降雪过程中云类型以深对流云和层状云为主。冰粒子等效半径(IER)在垂直高度上呈明显的分层现象,随云层高度的增加呈变小趋势,低值段粒子(IER<50μm)分布在整个云层,云层上部分布较多,而高值段粒子(IER≥100pm)则分布在云层下部2.0-5.0km,中值段粒子(50μm≤IER<100pm)最多,占总冰粒子的48.8-74.9%；对高度层进行平均后发现,冰粒子数浓度在云层中下部随云层高度的增加快速增大,达到一定高度后,趋于稳定值。云层底部几乎仅出现粒子数浓度小于50L-1的冰粒子,而高值主要分布在云层中上部；冰水含量在垂直高度上主要呈单峰分布,大值出现在4.0-6.0km。强降雨过程中云类型以深对流云、积云和层状云为主,冰云分布在2.0-11.0km,水云在6.0km以下。冰粒子等效半径(IER)在垂直高度上存在明显分层现象,随云层高度的增加呈变小趋势,高值段粒子(IER≥150μm)占总冰粒子的18.1%,集中分布在2.0-4.0km。85.6%的中值段粒子(50μm≤IER<100μm)分布在2.0-6.0kmm。而低值段粒子(IER<50μm)占总冰粒子的26.9%,分布在整个云层,且分布比例随云层高度的增加而增加。水云分布在6.0km以下,水云粒子等效半径高值出现在云层中部,峰值出现在3.0km处,云层顶部和底部是水云粒子等效半径低值区。等效半径小于5μm的水云粒子占总水云粒子的71.2%,分布在整个云层,且在3.0-4.0km分布最多。粒子等效半径大于20μm的水云粒子仅占总水云粒子的1.3%,集中分布于水云层中部2.0-5.0kmm；冰粒子数浓度随云层高度的增加呈增大趋势。水云粒子数浓度在垂直高度上存在明显的分层现象,云层越低,水云粒子数浓度越高。数浓度小于20cm-3的水云粒子占总水云粒子的25.3%,且出现频率随高度的增加而增加,大于60cm-3的占12.3%,主要分布在2.0-5.0km,在云层中下部分布较多；冰水含量在垂直高度上呈近似正态分布,高值分布在云层中部6.0-7.0km,且正在降雨地区的云冰水含量和冰水柱含量大于非降雨地区。而液态水含量随云层高度的增加呈减小趋势,冰水含量大于等于500.0mg/m3的粒子仅占0.1%,集中分布在2.0-3.0km。降雨云与降雪云微物理属性的垂直分布规律略有不同,但总体来说,云中冰粒子等效半径随云层高度的增加而减小,云层下部降雪云冰粒子等效半径变化幅度较降雨云大；云中冰粒子数浓度在云层中下部随高度的增加而快速增大,达到一定高度后,增长趋缓,降雨云中冰粒子数浓度在云层顶部略有减小；云冰水含量在垂直高度上有单峰和双峰两种分布形式,降雨云以单峰为主,降雪云中两种形式均有,峰值均出现在云层中下部。
参考文献：
[1]. 暴雨/雪云中水凝物相态及其与热力动力学过程的相互作用[D]. 孙晶. 中国气象科学研究院. 2003
[2]. 云卫星在降水云研究中的应用[D]. 邓军英. 东华大学. 2014