396 / 2026-03-15 17:38:15

基于Long与实际碰并核函数的暖雨形成过程理想大涡模拟对比研究

碰并核函数，大涡模拟，云微物理参数化

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.13 云物理、气溶胶-云相互作用与极端降水事件

        本研究基于实际云滴和雨滴以及雨滴之间碰并效率数据，拟合得到真实的碰并效率公式，从而建立了新的雨滴碰并核函数，以替代Long(1974)的碰并核函数，新碰并核函数能够更准确地描述暖雨过程中雨滴收集云滴及雨滴自收集过程。在此基础上，将新碰并核函数引入IAP-LACS多参数云微物理方案，替代原方案中雨滴收集云滴及雨滴自收集两个关键过程的碰并核函数，改进了相应过程的参数化描述。通过理想大涡数值模拟试验，对比分析了新碰并核函数与原Long(1974)碰并核函数对暖雨形成机制的模拟差异。结果表明，两种方案在雨滴胚胎初始生成的位置上呈现显著差异：原Long(1974)方案模拟的雨滴胚胎首先出现于云顶区域，随后逐渐向侧边界扩展；而新方案模拟的雨滴胚胎则首先在侧边界形成，随后向上发展至云顶。这一差异表明碰并核函数的选取对雨滴胚胎形成的初始位置具有显著影响，该结果为暖雨形成参数化的优化提供了参考。