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A Virtual Cloud Physics Laboratory
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DOI：10.1175/bams-d-25-0026.1.png)
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摘要
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云在天气和气候模型中的表示因对小尺度云过程的有限理解而受阻，包括云和降水粒子如何与云湍流相互作用。对自然云的观测仅能提供云属性的直接信息而非过程信息，且难以分离特定过程对云属性演化的影响。通过近期的实验室云室研究，在理解云过程的作用方面取得了显著进展。然而，将实验室观测（尺度从微米到米）与自然云观测（涵盖更广的尺度范围）以及通常分辨率不高于1公里的天气和气候模型进行关联并非易事。随着计算能力的提升，高分辨率云建模有望连接这些尺度。利用先进的微物理方案追踪代表性的云和降水粒子，并结合实验室或自然云的定向观测，高分辨率模型可以成为跨尺度云过程研究的“虚拟实验室”。本文呈现两个示例：1）实验室云室的直接数值模拟（约1.7毫米网格间距）和2）观测到的降水积云的高分辨率（7.5米网格间距）大涡模拟。我们强调了该方法在解决云物理学中长期存在的问题方面的潜力，包括如何使滴径分布在大气湍流云中演化，以及该方法如何为改进天气和气候模型中的云微物理方案提供数据。
Keyword:
Cloud droplets
Cloud microphysics
Drop size distribution
Cloud parameterizations
Laboratory/physical models
Large eddy simulations
期刊
IF:
5.9
论文数:
3.7K
被引数:
2.7W
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