本書共分為七章內(nèi)容，主要針對(duì)冷云中的物理過程和降水特征的基本概念、關(guān)鍵科學(xué)問題，及其相應(yīng)影響冷云的核心技術(shù)與方法，進(jìn)行了較為系統(tǒng)和詳細(xì)的介紹。第一章為冷云的基本特征，其中主要包括：冷云的基本概念、地球上云的主要物理特征、深對(duì)流云中的冷云、冷云之卷云，及冷云之乳狀云；第二章為冷云的微物理過程，其中主要包括：冰相粒子的核化、云中冰相粒子的繁生、云中冰相粒子的增長(zhǎng)，及冷云降水過程；第三章為冷云的熱動(dòng)力過程，其中主要包括：冷云的熱動(dòng)力觸發(fā)機(jī)制、冷云中的夾卷過程、冷云中的水平及垂直切變，及冷云發(fā)展的熱動(dòng)力維持機(jī)制；第四章為冷云的起電放電過程，其中主要包括：冷云的起電過程、冷云的電荷結(jié)構(gòu)及其演變過程、冷云的放電過程，及影響冷云中電活動(dòng)的主要因素；第五章為冷云中的冰雹，其中主要包括：雹胚、超大的冰雹、冰雹增長(zhǎng)的物理過程、環(huán)境風(fēng)切變對(duì)于冰雹增長(zhǎng)的影響、冰雹增長(zhǎng)過程中的熱量和質(zhì)量平衡方程、冰雹的測(cè)量，及冰雹的增長(zhǎng)模式；第六章為冷云的數(shù)值模擬及其主要過程的參數(shù)化方法，其中主要包括：冷云模擬的數(shù)值模式、冷云模擬的動(dòng)力參數(shù)化方法、冷云模擬的微物理參數(shù)化方法、冷云模擬的起電與放電參數(shù)化方法，及冷云動(dòng)力-微物理-電過程的相互作用；第七章為人工影響冷云，其中主要包括：人工冷云催化研究的發(fā)展過程、人類對(duì)于云的不經(jīng)意影響、氣溶膠對(duì)于強(qiáng)對(duì)流天氣過程的影響、水成物粒子對(duì)于颮線的影響，及云模式在人工影響冷云中的應(yīng)用。
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目錄
第1章 冷云的基本特征 1
1.1 冷云的基本概念 1
1.2 地球上云的主要物理特征 1
1.3 深對(duì)流云中的冷云 2
1.4 冷云之卷云 3
1.5 冷云之乳狀云 4
1.5.1 大尺度的云砧下沉 4
1.5.2 云下的蒸發(fā)與升華 5
1.5.3 云下的融化 5
1.5.4 云內(nèi)局部區(qū)域水成物粒子的不均勻性 5
1.5.5 云底夾卷造成的不穩(wěn)定 5
1.5.6 輻射效應(yīng) 6
1.5.7 重力波的影響 6
1.5.8 開爾文-赫姆霍茲不穩(wěn)定 6
參考文獻(xiàn) 6
第2章 冷云的微物理過程 8
2.1 冰相粒子的核化 8
2.1.1 均質(zhì)核化 8
2.1.2 異質(zhì)核化 10
2.1.3 冰核化機(jī)制 15
2.2 云中冰相粒子的繁生 16
2.3 云中冰相粒子的增長(zhǎng) 17
2.3.1 由氣相到冰相的轉(zhuǎn)變 17
2.3.2 冰相粒子的凇附增長(zhǎng) 22
2.3.3 冰相粒子的聚并增長(zhǎng) 24
2.3.4 水成物粒子在云中的下落過程中的增長(zhǎng) 26
2.4 冷云降水過程 28
參考文獻(xiàn) 29
第3章 冷云的熱動(dòng)力過程 31
3.1 積雨云 31
3.1.1 積雨云觸發(fā)機(jī)制及結(jié)構(gòu)環(huán)流特征 31
3.1.2 積雨云維持機(jī)制 33
3.2 卷云 34
3.2.1 卷云觸發(fā)機(jī)制及結(jié)構(gòu)環(huán)流特征 34
3.2.2 卷云維持機(jī)制 36
3.3 高層云 37
參考文獻(xiàn) 38
第4章 冷云的起電、放電過程 42
4.1 冷云的起電過程 42
4.1.1 離子擴(kuò)散起電機(jī)制 42
4.1.2 離子電導(dǎo)起電機(jī)制 43
4.1.3 對(duì)流起電機(jī)制 43
4.1.4 感應(yīng)起電機(jī)制 44
4.1.5 非感應(yīng)起電機(jī)制 45
4.1.6 次生冰晶起電機(jī)制 47
4.2 冷云的電荷結(jié)構(gòu)及其演變過程 48
4.2.1 冷云的電荷結(jié)構(gòu) 48
4.2.2 冷云電荷結(jié)構(gòu)的演變過程 50
4.3 冷云的放電過程 52
4.4 影響冷云中電活動(dòng)的主要因素 56
參考文獻(xiàn) 57
第5章 冷云中的冰雹 62
5.1 雹胚 62
5.2 超大的冰雹 63
5.3 冰雹增長(zhǎng)的物理過程 65
5.3.1 冰雹的干增長(zhǎng)過程 66
5.3.2 冰雹的濕表面增長(zhǎng)過程 66
5.3.3 冰雹的表面永久水面增長(zhǎng)過程 66
5.4 環(huán)境風(fēng)切變對(duì)于冰雹增長(zhǎng)的影響 67
5.5 冰雹增長(zhǎng)過程中的熱量和質(zhì)量平衡方程 68
5.6 冰雹的測(cè)量 69
5.6.1 冰雹的地面測(cè)量 69
5.6.2 冰雹的衛(wèi)星測(cè)量 70
5.6.3 冰雹的單部多普勒雷達(dá)測(cè)量 73
5.6.4 冰雹的雙極化雷達(dá)測(cè)量 75
5.7 冰雹的增長(zhǎng)模式 78
5.7.1 模式中輸入的地面溫度及露點(diǎn)溫度 78
5.7.2 HAILCAST預(yù)報(bào)的冰雹軌跡 80
參考文獻(xiàn) 80
第6章 冷云的數(shù)值模擬及其主要過程的參數(shù)化方法 82
6.1 冷云模擬的數(shù)值模式 82
6.2 冷云模擬的動(dòng)力參數(shù)化方法 83
6.2.1 冷云模擬動(dòng)力學(xué)框架 83
6.2.2 WRF中尺度模式動(dòng)力參數(shù)化方法 85
6.3 冷云模擬的微物理參數(shù)化方法 86
6.3.1 冷云模式微物理參數(shù)化過程 86
6.3.2 WRF中尺度數(shù)值模式微物理過程參數(shù)化方案 89
6.4 冷云模擬的起電與放電參數(shù)化方法 90
6.4.1 非感應(yīng)起電參數(shù)化方法 90
6.4.2 感應(yīng)起電機(jī)制 91
6.4.3 放電參數(shù)化 91
6.5 冷云動(dòng)力-微物理-電過程的相互作用 92
6.5.1 冷云動(dòng)力與微物理過程的相互作用 92
6.5.2 動(dòng)力與電過程的相互作用 93
6.5.3 電過程與云微物理過程的相互作用 93
參考文獻(xiàn) 93
第7章 人工影響冷云 95
7.1 人工冷云催化研究的發(fā)展過程 96
7.2 人類對(duì)于云不經(jīng)意的影響 98
7.3 氣溶膠對(duì)于強(qiáng)對(duì)流天氣過程的影響 99
7.3.1 云凝結(jié)核對(duì)于水成物粒子特征及微物理過程的影響 101
7.3.2 云凝結(jié)核對(duì)于冷池尺度及強(qiáng)度的影響 102
7.3.3 云凝結(jié)核對(duì)于地表降水的影響 102
7.4 水成物粒子對(duì)于颮線的影響 103
7.5 云模式在人工影響冷云中的應(yīng)用 104
參考文獻(xiàn) 106
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