مطالعه عددی تأثیر هسته یخی بر بارش ابر فازآمیخته همرفتی: مطالعه موردی
عنوان دوره: هجدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران
نویسندگان
1گروه فیزیک فضا، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران
3گروه فیزیک فضا، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران
چکیده
ویژگی‌های ابر و بارش علاوه بر تأثیرپذیری از دینامیک جوّ، به‌طور پیچیده‌ای به تعداد، اندازه و ترکیب شیمیایی هواویزها نیز وابسته است. بخشی از هواویزهای جوّی (از جمله گردوخاک) می‌توانند به شکل هسته‌های یخ بر خردفیزیک ابر تأثیر بگذارند. در مطالعه حاضر تأثیر تغییر غلظت هسته‌های یخ بر تغییر میزان بارش ابرهای فاز آمیخته همرفتی در منطقه تهران با استفاده از مدل منطقه‌ای WRF مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور سه آزمایش انجام شد، آزمایش کنترلی (آزمایش 1) با مدل منطقه‌ای WRF که در آن غلظت هواویزها از مدل جهانی GOCART استخراج شده است، انجام می‌شود. در آزمایش دوم غلظت هواویزهای یخ‌دوست با ضریب 5 افزایش یافت. در آزمایش سوم غلظت هر دو هواویزهای یخ‌دوست و آب‌دوست پنج برابر شد. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان داد که بارش در آزمایش دوم به میزان 7/15 درصد و در آزمایش سوم 8/9 درصد نسبت به آزمایش کنترلی افزایش یافت که این افزایش برای آزمایش 2 مقدار بیشتری داشت. هم‌چنین نتایج تغییر در تعداد آب‌شهاب‌ها و شعاع موثر را نیز نشان می-دهند.
کلیدواژه ها
 
Title
Numerical investigation of ice nuclei effects on precipitation for a convective mixed-phase cloud: A case study
Authors
Samaneh Ashrafi
Abstract
Microphysical properties of clouds and precipitation formation are highly influenced by the atmospheric dynamics, but they also depend on the number concentration, size, and chemical composition of aerosols. Some aerosols (such as dust) which act as ice nuclei can influence microphysics of clouds. In the present study, using the Weather Research and Forecasting (WRF) model, the impact of the number concentration of ice nuclei on precipitation for a convective mixed-phased cloud over Tehran is investigated. Three sensitivity experiments are conducted. The control experiment (experiment 1) is that for which the concentration of aerosols is extracted from the Goddard Chemistry Aerosol Radiation and Transport (GOCART) model. In the second experiment, the number concentration of ice-friendly aerosols is increased by a factor of 5. In the third experiment, the number concentration of both water-friendly and ice-friendly aerosols is increased by a factor of 5. Simulation results indicate that precipitation increases in both experiments 2 and 3 compared to experiment 1, and the increment is higher for experiment 2. Indeed, compared to experiment 1 accumulated precipitation during the simulation period is increased by 15.67% and 9.83% in the experiment 2 and 3, respectively. Results also indicate that the effective radius and number of hydrometers are different in the three experiments.
Keywords
Precipitation, ice nuclei, cloud microphysics, aerosols, WRF