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基于大涡模拟的浅积云自相似性
编号：696
访问权限：仅限参会人
更新：2026-04-04 09:07:59 浏览：8次
口头报告
报告开始：2026年04月27日 14:55（Asia/Shanghai）
报告时间：10min
所在会场：[S2-13] 专题2.13 云物理、气溶胶-云相互作用与极端降水事件 [F47] 专题2.13 云物理、气溶胶-云相互作用与极端降水事件（4月27日下午）
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摘要
浅积云与其周围干空气的湍流混合，对云的发展以及微物理演变至关重要。然而，决定上述交换过程强弱的云-环境界面，其几何特征目前仍缺乏准确的定量刻画。现有研究多采用基于“面积-周长法”的分形维数来表征云的形态，但其前提假设为云的边界是严格自相似的。
基于 Cloud Botany 大涡模拟（LES）数据集，本研究发现该假设在实际演变中往往不成立。研究表明，基于面积-周长法计算的分形维数会系统性地低估云边界的几何复杂性；相比之下，盒计数法能够更准确、稳健地捕捉云边界的不规则性。这两种算法计算结果之间的相对偏差，恰好可以作为量化云体“偏离自相似性程度”的一个有效指标。我们发现，这种偏离程度会随着云体尺度、环境风速以及云体横纵比的增加而显著增大，并且与地表降水的增强密切相关。该指标不仅能准确定量云边界的几何不规则性，还有望改善气候模型对流参数化方案中对侧向混合过程的物理表征。
基于 Cloud Botany 大涡模拟（LES）数据集，本研究发现该假设在实际演变中往往不成立。研究表明，基于面积-周长法计算的分形维数会系统性地低估云边界的几何复杂性；相比之下，盒计数法能够更准确、稳健地捕捉云边界的不规则性。这两种算法计算结果之间的相对偏差，恰好可以作为量化云体“偏离自相似性程度”的一个有效指标。我们发现，这种偏离程度会随着云体尺度、环境风速以及云体横纵比的增加而显著增大，并且与地表降水的增强密切相关。该指标不仅能准确定量云边界的几何不规则性，还有望改善气候模型对流参数化方案中对侧向混合过程的物理表征。
关键词
云降水,浅积云,分形维数
报告人
宋其其
研究生 南京信息工程大学稿件作者
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重要日期
-
会议日期
04月25日
2026
至04月29日
2026
-
04月07日 2026
初稿截稿日期
主办单位
未来大气科学论坛理事会
承办单位
河海大学海洋学院
南京大学南京赫尔辛基大气与地球系统科学学院
南京大学南京赫尔辛基大气与地球系统科学学院
联系方式
- 秦箭煌
- qi******@hhu.edu.cn
- 173********
- 薛廉
- li******@nju.edu.cn
- 156********
- 孙佳妮
- sc******@chytey.com
- 152********
历届会议
-
2025年04月17日 中国 北京
第一届未来大气科学论坛
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