刘卫国
- 作品数：15 被引量：34H指数：4
- 供职机构：中国气象局更多>>
- 发文基金：公益性行业(气象)科研专项国家自然科学基金“十一五”国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 一次对流云人工消减雨作业云条件预报和作业预案合理性分析被引量：10
- 2021年
- 为做好固定目标时段和区域的人工消减雨作业,利用云降水显式预报系统(CPEFS-v1.0)对云系性质和结构、移速移向及演变、降水机制等云条件进行预报。预报结果显示,2017年8月8日影响呼和浩特的云系性质为分散性对流云,具有冷暖混合云结构,云中上升气流强,对流单体水平尺度约为几十千米,生命史约为1.5~3 h,云顶高度约为10 km、云底高度约为3 km,0℃高度约为4.3 km;微观方面,冰相水凝物雪、霰含量高,暖区云水含量少,云中过冷水含量最大达0.7 g·kg^(-1),过冷水丰沛区域冰晶数浓度低,以冷云降水为主。初生在呼和浩特特定防护区西北方向的对流云团快速发展东移南压影响核心保障区,移速约为30~40 km·h^(-1)。卫星、雷达等实况监测显示,8日的云系为分散性对流云,预报对流云的生成时间比实况偏晚1~2 h,移向与实况一致,移速偏慢10~20 km·h^(-1)。在5 400 m高度处(-8℃),机载云物理探测的液水含量最大为0.6 g·m^(-3),预报与实况接近。根据预报的云系条件制定作业预案指出,在核心保障区的偏西北方向30~50 km处进行重点布防,适宜在5.1~7.0 km高度处实施AgI过量催化,8日上午飞机在第一道防线的弱回波区开展探测作业,地面作业集中在第三道防线对流云初生阶段实施过量播撒,以达到消减雨作业的目标。根据预案,提前24 h在核心保障区偏西北方向的第三道防线增设了5个地面移动作业点,这些作业点8日及时实施了消减雨作业。总体看来,此次云条件预报正确、预案制定合理,及时为外场实施消减雨作业提供了支撑。
- 史月琴刘卫国王飞高扬
- 关键词：对流云降水
- 基于仿真模拟和实况降水的人影作业效果定量评估方法
- 本发明公开了基于仿真模拟和实况降水的人影作业效果定量评估方法，包括采集相关数据，对所述相关数据进行预处理；所述相关数据包括再分析场或分析场数据、格点化的实况降水场信息、人工影响天气作业信息；启动数值模拟并计算增雨率和作业...
- 刘卫国王飞林大伟党娟唐嘉蕙张颖
- 基于火箭和高炮真实催化轨迹的一次对流云消减雨的数值模拟被引量：3
- 2023年
- 效果评估仍是人工影响天气研究面临的困难问题,数值模式在催化效果的评估方面有望发挥更大作用,建立能够模拟真实催化过程的数值模式是一条可行的途径。本文对一套三维中尺度催化模式进行了改进,采用了新的碘化银核化计算方案,在模式中增加了人工冰晶预报量及相关微物理过程,并实现了对地面火箭和高炮作业方式的仿真模拟。使用改进后的模式,采用500 m的水平分辨率,模拟了2019年9月1日华北地区一次对流云系的人工消减雨作业过程,对催化作业的消减雨效果进行了数值评估,并对碘化银在对流云中的核化特征及其催化作用机制进行了分析。结果表明:(1)催化作业对目标云系的雷达回波强度产生了一些影响,催化导致较多降水粒子滞留在高空,使得云体上部的回波强度略有增加,云体中下部的回波强度减弱,但催化作业并未改变目标云系雷达回波的自然演变趋势。(2)催化作业达到了一定的消减雨效果,作业区下游出现大面积减雨区,降水总量减少,降水强度减弱,局地最大减雨量为0.27 mm,主要影响区的平均减雨率为5.1%。(3)碘化银催化剂主要的核化方式为凝结冻结核化,其次为接触冻结核化。(4)催化作业造成了过量播撒,人工冰晶的成长占据竞争优势,它抑制了过冷层中其他水成物的自然增长过程,人工冰晶的凝华增长是导致云中水汽和云水消耗量增加的主要原因,凝华潜热的释放最终也引起云中垂直气流发生变化。(5)冷云降水是此次降水的主要物理机制,受催化的影响,暖层中霰融化过程的减弱导致雨滴总质量减少,这是降水减弱的主要原因,落入暖层下部的雨滴数量减少则是降水减弱的另一原因。
- 刘卫国史月琴党娟陶玥周毓荃
- 人工影响天气数值模式简介及其在准业务保障中的应用
- 人工影响天气数值模式耦合了PSU/NCAR的非静力平衡模式MM5 v3和中国气象科学研究院(CAMS)详尽的云物理方案,云物理预报量包括各种水成物的比质量与比数浓度,分别是水汽、云水、雨、冰晶、雪和霰的比质量(Qv,Qc...
- 史月琴楼小凤陶玥刘卫国孙晶胡志晋
- 关键词：人工影响天气
- 文献传递
- 基于影响区精细化计算的人工增雨雪效果定量分析方法
- 本发明公开了基于影响区精细化计算的人工增雨雪效果定量分析方法，包括在人工播撒催化剂扩散区域，根据人工冰晶浓度或碘化银浓度获取影响区；对所述影响区内雷达产品进行提取与定性分析；对所述影响区和所述雷达产品进行时空匹配，计算所...
- 王飞耿飞林大伟唐嘉蕙刘卫国张颖丁晗吴林林
- 人工影响天气数值模式简介及其在准业务保障中的应用
- 1模式介绍人工影响天气数值模式耦合了PSU/NCAR的非静力平衡模式MM5 v3和中国气象科学研究院（CAMS）详尽的云物理方案,云物理预报量包括各种水成物的比质量与比数浓度,分别是水汽、云水、雨、冰晶、雪和霰的比质量（...
- 史月琴楼小凤陶玥刘卫国孙晶胡志晋
- 关键词：人工影响天气垂直剖面
- 文献传递
- 云降水和人工影响天气暖云催化数值模式研发与应用进展被引量：4
- 2024年
- 暖性云系是主要的降水云系之一,也是开展人工影响天气作业的重要对象,使用催化数值模式进行机理研究、催化预估和效果评估,将为人工影响天气作业提供关键依据和科学指导。针对半个多世纪以来的暖云催化数值模式发展,在系统介绍和对比基于总体积水、分档、拉格朗日超级粒子及混合微物理方案的吸湿性催化模式研发进展的基础上,全面阐述了系列模式围绕播撒型盐粉及燃烧型焰剂在人工增雨、消雾、消减雨、实际催化效果评估以及暖云催化机理研究方面的应用,剖析了当前研究中存在的问题和不足,并对未来研发和应用重点方向进行展望。将对深入发展暖云催化数值模式并基于其开展云降水机理研究和我国人工影响天气业务应用具有重要的指导意义。
- 沈淑婧史月琴刘卫国花少烽孙晶
- 关键词：微物理方案人工影响天气
- 四川东北部一次强降水过程云微物理方案敏感性试验及与GPM卫星资料的对比分析
- 2025年
- 为研究云降水物理过程对四川盆地东北部暴雨的影响,利用FNL(final operational global analysis)全球分析资料和WRF(weather research and forecasting)模式4.3版对2022年10月4—5日发生的一次典型强降水过程进行云微物理方案敏感性试验,并与CMPAS(China Meteorological Administration multi-source merged precipitation analysis system)融合降水数据、GPM(global precipitation measurement)卫星探测产品进行对比分析。结果表明,6种微物理方案对川东北的降水范围模拟较好,雨带呈东北-西南走向,但强度偏弱,Lin和WSM6方案模拟出了强降水中心,空间分布与降水实况大致相同。Lin、WSM6和WDM6方案模拟的云场分布和强度最接近GPM卫星观测值,6种微物理方案对雨水含量的模拟最好,对云水和冰水含量的模拟呈现低估。云水、雨水和冰水在垂直方向上的匹配程度是此次模式预报差异产生的原因;另外,不同方案模拟的云微物理结构上的差异,以及各类水成物粒子的含量和分布是否有利于雪、霰粒子的生成及增长也是预报差异产生的重要原因;WSM6方案模拟的水成物在空间上更加匹配,模拟的降水极值更接近观测值,模拟效果相对较好。
- 刘志刘卫国祁红彦
- 关键词：数值模拟云微物理
- 一种中尺度模式中实现人影火箭催化仿真模拟的方法
- 本发明提供了一种使中尺度数值模式实现人影火箭催化作业方式仿真模拟的方法，包括建立人影火箭的火箭基础信息文件、人影火箭催化作业轨迹的计算处理、将计算结果提供给数值模式进行催化仿真模拟。本发明公开的使中尺度数值模式实现人影火...
- 刘卫国史月琴党娟周毓荃
- 基于多尺度分析的人工影响天气作业优化方法及系统
- 本申请涉及气象数据处理技术领域，提供一种基于多尺度分析的人工影响天气作业优化方法及系统，用以提高人工催化作业的作业效率。其中，该方法包括：获取目标区域的多源气象观测数据，多源气象观测数据包括云层动态分布数据、大气垂直运动...
- 魏蕾史月琴孙晶刘卫国邵天彬侯团结张荣
