对流云对大气气溶胶和相对湿度变化响应的数值模拟

利用二维面对称分档云模式研究了气溶胶颗粒物浓度和尺度谱分布对混合相对流云微物理过程和降水的影响,并重点讨论了气溶胶效应随环境相对湿度的变化。结果表明,在初始热力和动力条件相同的情况下,相对清洁的海洋性云在发展和成熟阶段能更有效地产生雨滴、冰晶和霰粒,形成更强的雷达反射率。随着气溶胶浓度增加,比如在本文模拟的污染大陆性云中,气溶胶粒子数浓度的增加限制云滴增长,不利于降水粒子的形成。模拟结果也发现,环境相对湿度对气溶胶效应有显著影响,即当地面相对湿度从50%增大到70%时,所模拟的云从浅对流泡发展为深对流云;气溶胶对云微物理特性和降水的影响在干空气中较小,但在湿空气中表现非常显著,这与前人结果一致。随着相对湿度的增加,冰相粒子出现的时间提前,增长加快,云砧范围扩大,但相对来说,降水起始时间对相对湿度的变化比气溶胶更敏感。