不同云微物理参数化方案对冰雹模拟的影响

干旱气象 ›› 2020, Vol. 38 ›› Issue (4): 619-631.

不同云微物理参数化方案对冰雹模拟的影响

衣娜娜1,2,3，苏立娟1,2,3，史金丽1,2,3，董祝雷4，许志丽1,2,3

#br#

（1.中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所，中亚大气科学研究中心，新疆乌鲁木齐830000；
2.内蒙古自治区气象科学研究所，内蒙古呼和浩特010000；3.内蒙古自治区人工影响天气重点实验室，
内蒙古呼和浩特010000；4.内蒙古自治区气候中心，内蒙古呼和浩特010000）

出版日期:2020-08-31 发布日期:2020-09-04
作者简介:衣娜娜（1989— ），女，内蒙古人，硕士，工程师，主要从事云降水物理、模式和人工影响天气研究. E-mail: yinndongzhl@163.com。
基金资助:
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目 “内蒙古西部空中水资源特征研究及云系降水效率监测评估”（IDM2018012）和内蒙古自治区青年项目“下垫面特征对冰雹云形成发展的影响”（nmqnqx201807）共同资助

Impact of Different Cloud Microphysics ParameterizationSchemes on Hail Simulation

YI Nana1,2,3, SU Lijuan1,2,3, SHI Jinli1,2,3,DONG Zhulei4, XU Zhili1,2,3

#br#

(1. Institute of Desert Meteorology, CMA, Center of Central Asia Atmospheric
Science Research, Urumqi 830000, China; 2. Research Institute of Meteorological
Science of Inner Mongolia Autonomous Region, Hohhot 010000, China;
3. Inner Mongolia Autonomous Region Key Laboratory of Weather Modification, Hohhot 010000, China;
4. Inner Mongolia Autonomous Region Climate Center, Hohhot 010000, China)

Online:2020-08-31 Published:2020-09-04

摘要/Abstract

摘要： 在利用WRF模式模拟2015年7月29日内蒙古中部地区一次典型冷涡天气系统影响下的冰雹过程基础上，初步探讨积云（KF、BMJ、GD、G3）和微物理（Lin、WSM6、GM、NT、MYDM7）参数化方案对冰雹模拟结果的影响。液态和固态降水粒子质量浓度时间变化受微物理与积云参数化方案共同影响，水汽、能量以及动力条件主要受积云参数化方案影响。综合考虑不同等级降水的TS评分和呼和浩特市两次对流过程的模拟效果，4种积云参数化方案中，KF表现最优，其次是G3和GD方案，BMJ的模拟效果较差。5种微物理方案中Lin和WSM6模拟效果较好，其中WSM6-KF模拟的降水粒子质量浓度的时间变化、水汽和能量条件以及动力条件的效果最优。

关键词: 关键词：WRF, 冰雹, 云微物理方案, PWV, SI

Abstract: Based on the WRF model, a hail process was analyzed and simulated in central Inner Mongolia on 29 July 2015. The influence of cumulus and microphysics parameterization schemes on hail simulation was discussed preliminarily. The temporal changes of the mass concentration of liquid and solid precipitation particles were affected by microphysics and cumulus parameterization schemes, and water vapor and energy and dynamic conditions were mainly affected by cumulus parameterization scheme. Considering the threat score (TS) of different grades precipitation and the simulation effect of the two convective processes in Hohhot, KF scheme was better, followed by G3 and GD, and BMJ was worse in four kinds of cumulus parameterization schemes. Meanwhile Lin and WSM6 schemes were better in five kinds of microphysics parameterization schemes. WSM6-KF scheme had advantages in simulation of temporal changes of precipitation particles, water vapor and energy and dynamic conditions.

Key words: Key words: WRF model, hail, microphysics and cumulus parameterization scheme, PWV, SI

中图分类号:

P435

衣娜娜, 苏立娟, 史金丽, 董祝雷, 许志丽. 不同云微物理参数化方案对冰雹模拟的影响[J]. 干旱气象, 2020, 38(4): 619-631.

YI Nana, SU Lijuan, SHI Jinli, DONG Zhulei, XU Zhili. Impact of Different Cloud Microphysics ParameterizationSchemes on Hail Simulation[J]. Journal of Arid Meteorology, 2020, 38(4): 619-631.

[1]	张海耀, 黄玉霞, 吴辉彦, 李霞, 穆腊梅, 杨蕙宁. 黄土高原复杂地形区两次冰雹天气过程对比分析[J]. 干旱气象, 2022, 40(4): 646-655.
[2]	雷瑜, 黄武斌, 黎倩, 黄玉霞, 张君霞, 刘娜. 不同天气分型下甘肃河东地区强冰雹天气多普勒雷达产品特征[J]. 干旱气象, 2022, 40(2): 234-243.
[3]	曾勇, 丁旻, 罗雄, 邹书平, 周筠珺, 李丽丽, 黄钰. 云贵高原斜坡过渡带一次大范围冰雹过程的闪电活动特征[J]. 干旱气象, 2020, 38(5): 771-781.
[4]	隋玉秀, 杨景泰, 李昱茜, 王蕾, 周美娥, 曹波. 1971—2018年大连地区冰雹气候特征[J]. 干旱气象, 2020, 38(2): 249-255.
[5]	莫丽霞, 高宪权, 欧徽宁, 周云霞, 梁维亮. 基于数值模式产品的广西冰雹客观预报方法研究[J]. 干旱气象, 2020, 38(03): 480-489.
[6]	宋强, 王基鑫, 傅朝, 李红, 卢国阳, 魏素娟. 甘肃一次冰雹过程降水及闪电活动特征[J]. 干旱气象, 2019, 37(3): 400-.
[7]	刘俊卿, 央金卓玛, 廖晓坤, 史月琴, . 西藏高原一次冰雹天气云降水模式预报产品检验[J]. 干旱气象, 2019, 37(3): 477-.
[8]	强安丰，汪妮，解建仓，姜仁贵. 三江源区大气可降水量时空特征及其与降水关系[J]. 干旱气象, 2019, 37(1): 22-30.
[9]	杨淑华，赵桂香，程海霞，王一颉，李腊平，宋世华. 脉冲风暴造成的山西北部三次冰雹天气对比分析[J]. 干旱气象, 2019, 37(1): 67-75.
[10]	尉英华，陈宏，张楠，何群英，林晓萌. 冷涡影响下一次冰雹强对流天气中尺度特征及形成机制[J]. 干旱气象, 2018, 36(1): 27-33.
[11]	苗爱梅，董春卿，王洪霞，张为民. “0613”华北飑线过程的多普勒雷达回波特征[J]. 干旱气象, 2017, 35(6): 1015-1026.
[12]	刘小艳，索勇，王瑾. 基于CPAS系统的贵州安顺市冰雹云识别指标研究[J]. 干旱气象, 2017, 35(4): 688-693.
[13]	陈军，李小兰，喻义军，方标，滕林，胡萍. 贵州铜仁一次大范围高架雷暴降雹天气过程分析[J]. 干旱气象, 2017, 35(4): 649-656.
[14]	曾勇1,2，杨莲梅1,2. 南疆西部一次暴雨强对流过程的中尺度特征分析[J]. 干旱气象, 2017, 35(3): 475-.
[15]	陈军1，李小兰2，喻义军3，滕林4，方标1，杨群1. 贵州铜仁地区一次罕见大范围冰雹过程分析[J]. 干旱气象, 2016, 34(6): 1047-1053.