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基于过程判别的雨雾凇导线覆冰气象模式

陈百炼 胡欣欣 吴息 程志刚

陈百炼, 胡欣欣, 吴息, 等. 基于过程判别的雨雾凇导线覆冰气象模式. 应用气象学报, 2018, 29(3): 354-363. DOI: 10.11898/1001-7313.20180309..
引用本文: 陈百炼, 胡欣欣, 吴息, 等. 基于过程判别的雨雾凇导线覆冰气象模式. 应用气象学报, 2018, 29(3): 354-363. DOI: 10.11898/1001-7313.20180309.
Chen Bailian, Hu Xinxin, Wu Xi, et al. Meteorological model of wire icing caused by rime and glaze based on the process judgment. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(3): 354-363. DOI:  10.11898/1001-7313.20180309.
Citation: Chen Bailian, Hu Xinxin, Wu Xi, et al. Meteorological model of wire icing caused by rime and glaze based on the process judgment. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(3): 354-363. DOI:  10.11898/1001-7313.20180309.

基于过程判别的雨雾凇导线覆冰气象模式

DOI: 10.11898/1001-7313.20180309
资助项目: 

国家公益性行业(气象)科研专项 GYHY201006033

详细信息
    通信作者:

    陈百炼, E-mail: cbcbc99@163.com

Meteorological Model of Wire Icing Caused by Rime and Glaze Based on the Process Judgment

  • 摘要: 利用2011年1月—2013年3月在贵州开展导线覆冰自动观测试验获取的观测资料,分析了覆冰过程演变及其气象条件变化特征,提出一次完整的导线覆冰过程包括覆冰开始、增长、维持、减弱、消融5个阶段,并得到覆冰过程的气象条件判别指标;基于导线覆冰理论模型的改进并结合气象条件判别,建立了基于过程判别的雨雾凇导线覆冰气象模式,应用该模式对观测获取的多个导线覆冰过程进行数值模拟检验。结果表明:模式能够模拟自然环境下覆冰的增长,并能够正确模拟出覆冰的减弱、消融,模拟过程覆冰质量变化的最大相对误差小于20%。该模式具有较完整的理论基础和计算方案,主要以常规气象观测要素为输入,能够计算输出覆冰全过程逐小时覆冰质量、覆冰厚度及覆冰密度变化,具有较大的应用前景。
  • 图  1  2011年1月5—7日威宁站导线覆冰过程不同演变阶段示意图

    Fig. 1  Different phases of a wire icing process at Weining from 5 Jan to 7 Jan in 2011

    图  2  雾中液态含水量计算结果与观测对比

    Fig. 2  Comparison between calculation and observation of liquid water content in freezing fog

    图  3  基于过程判别的雨雾凇导线覆冰气象模式运算流程

    Fig. 3  The modeling based on judgment of the wire icing process

    图  4  2011年1月27日—2月1日威宁站典型覆冰过程模拟

    (a)覆冰质量,(b)覆冰密度和覆冰厚度

    Fig. 4  Modeling of a wire icing process at Weining from 27 Jan to 1 Feb in 2011

    (a)ice weight, (b)ice density and ice thickness

    图  5  2011年12月21—26日梅花山野外站典型覆冰过程模拟

    (a)覆冰质量, (b)覆冰密度和覆冰厚度

    Fig. 5  Modeling of a wire icing process at Meihuashan from 21 Dec to 26 Dec in 2011

    (a)ice weight, (b)ice density and ice thickness

    图  6  2012年1月14—25日万山站典型覆冰过程模拟

    (a)覆冰质量, (b)覆冰密度和覆冰厚度

    Fig. 6  Modeling of a wire icing process at Wanshan from 14 Jan to 25 Jan in 2012

    (a)ice weight, (b)ice density and ice thickness

    表  1  导线覆冰过程不同阶段的气象条件判别指标

    Table  1  Meteorological conditions for different phases of icing process

    阶段 温度 温度变化 湿度 湿度变化 降雨
    开始 不高于0℃ 下降 大于90% 稳定 有/无 无/有
    增长 不高于0℃ 下降/维持 大于95% 稳定 有/无 无/有
    维持 不高于0℃ 维持/上升 约90% 稳定 有/无
    减弱 不高于0℃ 上升 小于85% 维持/下降
    消融 高于0℃ 上升 小于80% 下降 有/无
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-20
  • 修回日期:  2018-02-27
  • 刊出日期:  2018-05-31

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