云计算集群和
微观物理学的进程
刘et al。(1991)分析了红外辐射测量在研究日本GMS的云顶的结构和传播在赤道西太平洋热带云团。观察到的云团集体运动的层次结构显示在1天的时间尺度,2 - 3天,分别为10 - 15天。1-15-day时间尺度动力学振荡密切相关,和他们的超级云计算集群沿赤道向东传播从印度洋热带西太平洋周围全球。云计算集群嵌入超级云团2-3-day时间尺度,和传播方向相反的超级云计算集群。昼夜时间尺度是最重要的云团,在大陆的信号更加明显比在开放海域。
隋和刘(1992)分析了首次GARP全球Illb循环实验数据以及日本GMS-1红外数据研究大气中的多尺度可变性在北半球热带西太平洋在1979年。两个动力学振荡向东传播从印度洋到太平洋西部。西太平洋暖池,动力学振荡培养与增强的似稳系统旋转发行量。intrasea-sonal振荡与地区和天气尺度系统,如季风发行量。动力学振荡也激发2-4-day干扰。隋和刘还发现昼夜信号变得强大时,动力学振荡失去强度,而事实恰恰相反。
调查有关云计算集群过程(云集合体的形成和演化),彭et al .(2001)使用一个二维云整体模型进行了数值实验覆盖盆地规模域(15 360公里)规定海温包围着温暖、冷海温模仿赤道西太平洋。模型使用一个开放的横向边界。的情况下没有规定基本纬向流和初始扰动,深对流云团在分层集群发展模式,这是有限的温暖的风场的面积28°c以上模型中最基本的云计算集群有水平的规模几百公里,新积云生成的前沿传播表面冷池,在“阵风锋。”It may last for days and propagate for a long distance if the background flow is broad and persistent, as is the case in the low-level convergence zone of the SST-induced background flow.
最大的云系统分层传播模型水平尺度3000公里,由四个云团一般的阵风锋的类型。组成的云团产生间歇性寿命12-36 h。共同组成集群的内部加热引发全面troposphere-deep重力波(地图和Houze, 1993;地图,1993)。整个波传播的方向对流层深层剪切速度由热力学不对称波产生的过渡从前面的温暖和潮湿的空气传入干燥和空气冷却器在后面。
开发新的阵风锋地区积云集群的层次系统的综合效应是由于整体波和重力波兴奋的组成集群lower-tropospheric稳定。当没有中断之外的云系统,新的云团发展从浅间歇性扰动数百公里的现有的深对流。由此产生的分层云模式类似于观察到赤道超级云计算集群(SCC) time-longitude图。然而,组成集群的寿命短于模拟系统的观测鳞状细胞癌。
云计算集群的动态过程是紧密耦合的微物理过程。这种耦合可能揭示了水和冰云内容和相应的粒子物理学。这是在几个同伴的论文研究。李et al。(2002 c)模拟云计算集群使用二维cloud-resolving模型宽外袍的政府强制COARE数据扰动期间。云计算集群向西移动,而嵌入式个人云向东传播。随着向西传播和发展过程中热带对流,面积平均垂直速度资料展览主要上升运动低于500 mb的西半部云,以及300年和500年之间的最大上升运动mb在东部,表明云的西半部经历深对流发展而砧状云生长在东部。地表降水是更大的在西部比东部的一半。水文气象的水量比这大得多的冰在西部水文气象,而冰和水水文气象有类似的数量在东部。雨水预算的分析表明,云水雨滴的集合是一个主要的表面降雨过程,因此水水汽现象过程中占主导地位的深对流云系的西半部,而云水雨滴的收集和降水冰的融化成雨滴负责地表降水云砧的东半部。
cloud-microphysical的模拟表明,性能参数化方案有直接、重要影响云的模拟集群起源,进化,传播和振幅。然而,全套cloud-microphysical方程的计算耗时。李et al。(2002 c)从cloud-microphysical预算的分析发现在热带对流政权,12项的大小的共有29 cloud-microphysical过程是极小。因此,他们提出了一个简化的cloud-microphysical方程,可以节省30 - 40%的CPU时间。被忽视的方面的简化包括吸积冰云雨滴和雪的蒸发融化的雪雪、云水的吸积和雨滴,雨滴的吸积和云水的均匀冻结冰云,霰的吸积和冻结的雨滴,云的增长水融化的冰云,云冰雪的增长,云的沉积水。一个实验的简化组cloud-microphysical方程进行了比较实验与原套cloud-microphysical方程。两个实验显示类似的时间演化和震级的温度和湿度资料,表面雨率包括层状百分比和部分覆盖的对流,下雨和nonraining层状云。这表明原始组cloud-microphysical方程可以被模拟的简化集热带海洋对流。
隋和李(2005)分析了相同宽外袍COARE实验由李et al。(2002 c)表明,冰和之间的相互作用水的云是至关重要的在确定的寿命深对流和层状云和云计算集群的演化。他们定义了一个云比的垂直整合内容的比例冰云(冰水路径,国际写作计划)液态水路径(LWP)研究ice-water-hydrometeor互动发展的过程及其影响convec-tive和层状云。云成为更多的层状云的倾向比积极的而他们变得更加对流当云的倾向比例是负的。云的定义比的优点是数学推导一种趋势方程基于预后云的云比方程cloud-resolving框架。派生的云比预算表明,云的倾向比是由蒸汽凝结和沉积(云来源),降雨和蒸发(云汇),冰和水之间的转换水文气象包括融化的降水雨滴和吸积由降水云的水冰。分析表明,云的倾向率主要是由蒸汽凝结和沉积在创世纪和衰变时热带对流系统相对较弱,而控制的趋势对流过程在热带对流的发展,当系统相对强劲。
隋et al。(2007)提议使用云的阈值比单独的convec-tive组件从其余的降水。云变量(LWP国际写作计划,他们的比率)身体与云粒子物理学,证明了分析的模拟云粒子物理学预算在同一个二维cloud-resolving模型试验的实施从袍子COARE强迫。他们的分析表明,时可以指定对流降水云的对应值比率小于0.2,或国际写作计划的价值大于2.55毫米。剩下的网格被归类为混合时,层状云的相应范围比0.2 - -1.0,大于1,分别。新分区方法评估的垂直速度(w)的数据。w的频率分布表明,对流w地区广泛分布,最大值超过15 ms-1。在指定的层状地区,分布窄,绝对在5 ms-1 w的值限制。w和云粒子物理学的预算的统计数据与相应的物理特性相一致的对流和层状降水的区域。w分布混合地区展览功能比成层的对流,对流发展的过渡阶段。但是等功能的考虑部分云覆盖,雨率、垂直速度资料,和相应的波响应使我们作为混合和层状区域nonconvective地区。
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