一种同步计算深对流云卷入卷出率的新方法
编号:390
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更新:2026-08-03 21:52:37 浏览:0次
特邀报告
摘要
从观测资料中估算对流云的卷入率和卷出率对于定量认识云和环境相互作用的物理机制至关重要。本研究发展了基于观测的卷入卷出率同步计算方法,解决了长期以来无法使用观测资料估算卷出率的难题。随后,该方法被应用到飞机观测数据中,揭示了气溶胶浓度和卷入率之间的负相关关系及其物理机理。然而,该方法只适用于浅对流云,无法用于从深对流云观测资料中估算卷出率,阻碍了深对流云卷出率参数化的发展。为弥补这一不足,本文提出了一种新的基于降水效率的估算方法,通过在总水守恒方程中引入降水效率,解决了降水性深对流云中总水分不守恒的问题,从而实现对卷入和卷出率的同步估算。利用数值模拟的评估结果表明,该新方法所估算的卷入和卷出率在量级及其垂直变化特征上与积云气柱法得到的结果具有良好的一致性,证实了该方法的可靠性。敏感性试验表明,假定的卷入空气性质变化对卷入和卷出率的估算影响较小;当假定的卷出空气中云内空气所占比例增大时,卷出率明显增大,而卷入率基本不受影响。随着降水效率的增加,卷入和卷出率均呈现增大的趋势,其中卷出率对降水效率改变的响应更为显著。进一步对新方法与积云气柱法的对比分析确定了适用于估算卷入和卷出率的最优降水效率取值。最后,利用新方法估算了飞机观测的深对流云卷入卷出率。发现卷出率大于卷入率,并且卷入卷出率的量级与以往文献报道结果一致。该方法可推广应用于深对流云的观测研究,构建卷入和卷出率的观测数据集,从而为深对流云参数化方案的改进提供支撑。
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