این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
ژئوفیزیک ایران، جلد ۱۶، شماره ۱، صفحات ۳۳-۴۶
عنوان فارسی مطالعه موردی تأثیر هواویزها بر ویژگی‌های ابر و بارش در شرایط رطوبت نسبی متفاوت
چکیده فارسی مقاله چگونگی تأثیر هواویزها بر خردفیزیک ابر و بارش با استفاده از طرح‌واره دومؤلفه‌ای خردفیزیک ابر تامپسون در مدل WRF برای یک سامانه همرفتی در آوریل 2019 در شمال ایران بررسی شده است. داده‌های مربوط به هواویزها از مدل جهانیGOCART استخراج و سه آزمایش عددی انجام شده است. در اجرای کنترلی، از غلظت هواویزهای استخراج‌شده بی هیچ تغییری در مدل WRF استفاده شده است. در اجرای آلوده، تعداد هواویزهای آب‌دوست در نقاط شبکه‌ای که هواویز وجود دارد، پنج برابر افزایش یافته است. در آزمایش آلوده- مرطوب، تعداد هواویزها مشابه آزمایش آلوده است، ولی در نقاطی از شبکه که رطوبت نسبی بین 0 تا 90 درصد است، این تعداد به میزان 10 درصد افزایش یافته و در نقاطی از شبکه که رطوبت نسبی آن بین 90 تا 100 درصد است، به 100 درصد رسیده است. بیشترین مقادیر بلور یخ در آزمایش آلوده- مرطوب شبیه‌سازی شد. با افزایش رطوبت نسبی و تعداد هواویزها، هسته‌زایی بیشتر قطرک‌های ابر صورت می‌گیرد و درنتیجه، گرمای نهان میعان بیشتری آزاد می‌شود که موجب افزایش رشد قائم ابر و افزایش هسته‌زایی یخ و بنابراین تولید بیشتر بلورهای یخ می‌شود. ارتفاع پایه ابر با افزایش تعداد هواویزهای آب‌دوست افزایش می‌یابد، اما ارتفاع پایه ابر در شبیه‌سازی آلوده- مرطوب نسبت به دو شبیه‌سازی دیگر پایین‌تر است که دلیل آن، میعان بیشتر بخار آب روی ذرات هواویز و آزاد شدن گرمای نهان و در نتیجه، تقویت همرفت است. در آزمایش آلوده نسبت به اجرای کنترلی، بارش تجمعی میانگین‌گیری‌شده در کل حوزه شبیه-سازی کاهش می‌یابد که به‌دلیل کاهش اندازه قطرک‌های ابر و برخوردهای غیرمؤثر آنها است که تعویق شروع بارش گرم را درپی‌دارد. در آزمایش آلوده- مرطوب، افزایش بارش تجمعی رخ می‌دهد؛ زیرا در جوّ مرطوب بخار آب به اندازه کافی برای میعان روی ذرات هواویز وجود دارد و موجب تشکیل قطرک‌های بزرگ‌تر ابر می‌شود؛ بنابراین برخوردهای مؤثر قطرک‌های ابر موجب افزایش بارش می‌شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله هواویز، بارش، خردفیزیک ابر، مدل WRF،
عنوان انگلیسی A case study of the impact of aerosols on properties of clouds and precipitation under different relative humidity
چکیده انگلیسی مقاله Aerosols can act as cloud condensation nuclei in inhomogeneous nucleation. Thus, changes in the concentration of aerosols can affect cloud microphysics and precipitation by changing the number and concentration of cloud droplets. Using the two-moment Thompson cloud microphysics for two nested domains in the weather and research forecasting (WRF) model, the impacts of aerosols on cloud microphysics and precipitation are investigated for a convective system in northern Iran on 17-23 April 2019, in which the first 24 hours are considered as spin-up of the model. Aerosols are obtained from the Goddard chemistry aerosol radiation and transport (GOCART) model and used in the WRF model. Mass mixing ratios are of sulfate, dust, black carbon, organic carbon, and sea salt, although black carbon is ignored in the cloud condensation nuclei activation. Dust aerosols larger than 0.5 μm in diameter are accumulated into the ice-nucleating mode, while all other aerosol types mentioned above are combined into the cloud-droplet-nucleating mode. Three numerical experiments have been conducted. In the control experiment, the extracted aerosols from the GOCART model are used in the WRF model. In the polluted experiment, the number of hygroscopic aerosols in all model grid points that contain aerosols is increased by a factor of five. The third experiment is similar to the second experiment in terms of the number of hygroscopic aerosols. However, relative humidity is increased by 10 percent in all grid points with relative humidity between 0 and 90 percent. It is changed to 100 percent in all grid points with relative humidity higher than 90 percent. This experiment is referred to as the polluted-humid experiment. The maximum number of ice crystals is found in the polluted-humid experiment. The increase of relative humidity in the polluted-humid experiment also leads to the formation of more cloud droplets, and thus more release of latent heat of condensation, which results in higher cloud tops and the formation of more ice crystals. The lifted condensation level (LCL) is also shifted to lower heights in the polluted-humid experiment. In the polluted experiment, the accumulated precipitation in the innermost domain is decreased, which can be due to a decrease in the size of cloud droplets, associated with which is less collision of cloud droplets, which results in a delay in warm precipitation. Nevertheless, higher relative humidity in the polluted-humid experiment and associated larger cloud droplets are accompanied by higher accumulated precipitation.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله هواویز, بارش, خردفیزیک ابر, مدل WRF
نویسندگان مقاله آتنا مصطفوی |
کارشناسی ارشد هواشناسی، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

امید علیزاده |
دانشیار موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

سمانه ثابت قدم |
دانشیار موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

نشانی اینترنتی https://www.ijgeophysics.ir/article_138349_fb35ef9552ca75e07476db00c8e97794.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات