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第1章 云的研究 1

1.1 研究云的必要性 1

1.2 云和气候 1

1.3 云和天气 2

1.4 云和污染 2

1.5 云的物理本质 3

1.6 大气中的气溶胶 3

1.6.1 对流层中的气溶胶 4

1.6.2 空气污染 10

1.6.3 对流层中化学物质的循环 14

1.6.4 平流层气溶胶 17

1.7 水汽凝结核化 18

1.7.1 理论 18

1.7.2 云凝结核 21

1.7.3 云过程中形成的CCN 23

1.7.4 有利于云中产生大云滴的CCN谱 24

1.7.5 气溶胶粒子对于暖云降水的敏感性 24

参考文献 25

第2章 暖云的主要物理特征 27

2.1 暖云的观测 28

2.1.1 暖云的飞机观测 29

2.1.2 暖云的卫星观测 31

2.1.3 暖云的雷达观测 34

2.1.4 暖云的雨滴谱仪观测 36

2.2 海洋与陆地区域的暖云 39

2.3 暖云中的夹卷过程 40

2.4 暖云中云滴的形成过程 41

2.5 云滴在暖云中的增长 42

2.5.1 云滴的活化及凝结增长 42

2.5.2 收集增长 45

2.5.3 云滴凝结增长和碰并增长之间的增长形式 48

2.5.4 计算机模拟 50

2.5.5 雨滴的形状和尺度 51

2.5.6 巨大雨滴 51

2.6 暖云的起电过程 52

2.7 地球上典型的暖云 53

2.7.1 层积云的气候特征 54

2.7.2 层积云时间分布特征 54

2.7.3 层积云空间结构特征 55

2.7.4 层积云出现时的边界层 56

2.7.5 影响层积云的物理过程 56

2.7.6 物理过程的相互作用 60

2.7.7 层积云的形成过程 61

2.7.8 层积云的消散及转换过程 62

参考文献 62

第3章 人工影响暖云 66

3.1 自然气溶胶对暖云的影响 66

3.2 人工影响暖云微物理过程的方法 67

3.2.1 迟滞云凝结核的增长 67

3.2.2 利用电场或云滴荷电激发滴的合并 67

3.2.3 喷水播撒 69

3.2.4 吸湿性粒子播撒 69

3.2.5 吸湿性催化剂的制备 70

3.2.6 人类对于气溶胶及降水分布不经意的影响 70

3.3 人工影响暖云动力过程的方法 70

3.3.1 人工影响暖云的动力过程 71

3.3.2 人类对于暖云动力过程不经意的影响 71

3.4 模式在人工影响天气中的应用 72

3.4.1 利用模式对云的“可播性”进行评估 72

3.4.2 利用模式对人工影响天气实验进行设计 72

3.4.3 利用模式对人工影响天气作业进行准备 72

3.4.4 人工影响天气中数值模式 72

3.4.5 重要理论的发展 73

参考文献 73

第4章 暖云模拟及其主要微物理过程的参数化方法 75

4.1 暖云微物理过程的参数化 75

4.1.1 体积水参数化方案 75

4.1.2 云分档方案介绍 79

4.2 云微物理过程对动力过程的影响 86

4.2.1 凝结水在未饱和区域的重新分配 86

4.2.2 云过饱和与云滴蒸发 87

4.2.3 融化的冷却作用 87

4.2.4 辐射加热和冷却 88

4.2.5 电过程的影响 88

参考文献 88

第5章 暖云模拟实例 92

5.1 层状暖云的微物理和降水过程的模拟 92

5.1.1 层状暖云微物理特征模拟 93

5.1.2 层状暖云降水过程模拟 97

5.2 积云暖雨微物理过程和降水过程的模拟 99

5.2.1 积云暖云部分微物理特征模拟 99

5.2.2 积云暖雨过程模拟 100

5.3 层云和积云暖雨过程的催化模拟 100

5.3.1 层云的催化模拟 101

5.3.2 暖底积云的催化模拟 102

参考文献 103