第七届青年地学论坛

冰相云微物理过程在气候系统中至关重要。相对于液相云微物理过程，气候模式目前对冰相云微物理过程的描述具有较大不确定性，且通常落后于高分辨率的天气模式和云模式。目前气候模式普遍采用双参数（数量和质量）气块（bulk）云微物理方案。双参数方案不能预报描述云粒子半径分布特征的三个参数（N₀截距参数、λ斜率参数，和μ形状参数）。因此，在描述冰晶半径分布时，μ通常设置为零或诊断得出，不能合理描述μ的演化发展。为克服这个问题，本研究在气候模式中增加一个与粒子半径分布特征有关联的预报量（雷达反射率因子），借鉴前人高分辨率模式的工作，在原有的双参数方案基础上发展出能够用于气候模式的具有较高计算效率的三参数方案，使云微物理方案可以预测云粒子μ的演化发展。为了显著提高调试参数化方案的效率，利用1997年夏季ARM数据开展气候模式单柱实验Single Column Atmosphere Model version 5（SCAM5），分析研究双、三参数冰相云微物理方案模拟结果的差异。模拟结果表明，三参数冰相云微物理方案预测的μ值在1-9合理范围内，与实际观测资料相符，对流层上部三参数预测的μ值小于双参数诊断的μ值。进一步与冰云观测资料进行对比，研究新方案对云、降水等特征模拟性能的改进。
 

气候模式,三参,云微物理