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第1章 层状云宏微观结构1

1.1 层状云宏观结构1

1.2 层状云云滴谱3

1.2.1 云滴谱的平均状况4

1.2.2 高空云滴谱分布5

1.2.3 云滴谱拟合6

1.3 层状云含水量9

1.3.1 含水量的平均状况9

1.3.2 液水含量水平分布10

1.3.3 液水含量垂直分布11

1.3.4 液水含量跃变特征12

1.4 层状云中冰雪晶15

1.4.1 冰雪晶平均特征15

1.4.2 冰雪晶形态随温度的分布16

1.4.3 冰雪晶数浓度垂直分布17

1.4.4 冰雪晶谱拟合18

1.5 小结20

参考文献21

第2章 降水的滴谱特征22

2.1 雨滴谱观测方法22

2.2 地面雨滴谱分析23

2.2.1 不同天气条件下的雨滴谱特征23

2.2.2 层状云雨滴谱特征25

2.2.3 对流云与层状云对比29

2.3 空中雨滴谱谱型演变特征34

2.3.1 空中雨滴谱随高度的分布35

2.3.2 空中、地面雨滴谱对比36

2.4 雨滴下落末速度38

2.4.1 不同类型的雨滴下落末速度38

2.4.2 空气密度对雨滴下落末速度的影响39

2.4.3 湍流对雨滴下落末速度的影响40

2.5 层状云催化的数值模拟42

2.5.1 模式及催化方案42

2.5.2 过冷水消耗与恢复过程的数值试验43

2.6 小结49

参考文献50

第3章 积层混合云研究52

3.1 积层混合云系的观测研究52

3.1.1 天气形势分析52

3.1.2 形成过程53

3.1.3 物理特征56

3.1.4 稳定度分析57

3.1.5 降水情况58

3.2 层云积化型积层混合云的数值模拟59

3.2.1 环境的促进作用59

3.2.2 云系形成过程60

3.2.3 阶梯式分布的嵌入对流群63

3.2.4 平行式分布的嵌入对流群65

3.3 积云并合扩展型积层混合云的数值模拟65

3.3.1 环境的促进作用66

3.3.2 云并合过程67

3.3.3 积层混合云的发展维系过程74

3.4 小结76

参考文献77

第4章 冰雹微物理研究78

4.1 冰雹的物理结构78

4.1.1 雹胚78

4.1.2 冰雹分层结构81

4.2 冰雹谱81

4.2.1 研究方法81

4.2.2 平均谱83

4.2.3 雹谱演变特征86

4.2.4 动能通量谱及Ze-E关系88

4.3 由实验结果推断冰雹生长条件89

4.3.1 研究方法89

4.3.2 冰雹形成及生长环境93

4.3.3 冰雹生长轨迹推测95

4.3.4 氘值与晶体平均长度的关系96

4.4 小结97

参考文献98

第5章 强对流降水研究99

5.1 强对流降水宏微观结构99

5.1.1 中尺度对流系统组织模型及灾害分析99

5.1.2 强对流风暴含水量雷达反演和数值模拟106

5.1.3 初始扰动对对流发展的影响109

5.2 微物理过程分档处理的三维对流云数值模拟121

5.2.1 强对流发展演变特征模拟122

5.2.2 对流云中粒子谱演变规律124

5.3 特大暴雨个例研究129

5.3.1 一次特大暴雨过程的特点及成因129

5.3.2 特大暴雨数值模拟133

5.4 小结142

参考文献143

第6章 雷电发生频次及起电机理144

6.1 雷电发生频次时空分布144

6.1.1 雷州半岛雷暴频次变化特征144

6.1.2 雷暴发生频次变化与农作物布局变化的可能相关关系147

6.1.3 雷州半岛夏季闪电特征150

6.1.4 雷电与强降水关系153

6.2 起电机制数值模拟158

6.2.1 长春地区对流云起电过程的数值模拟158

6.2.2 非感应起电参数化方案的对比研究163

6.3 小结168

参考文献169

附：作者团队在该领域发表的主要学术论文171