云滴谱离散度和云滴数浓度的相关关系对华东一次强降水过程影响的模拟研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

云是连接大气水循环的关键环节，对降水的形成和发展起着至关重要的作用。

云的宏微观特征参数，如云滴谱离散度、云滴数浓度等，对云的宏观物理属性和降水过程有着显著的影响。

因此，深入研究云滴谱离散度和云滴数浓度之间的关系及其对降水过程的影响，对于改进数值模式的云微物理参数化方案，提高降水预报的准确性具有重要的科学意义和应用价值。

2. 本选题国内外研究状况综述

云滴谱离散度和云滴数浓度作为云微物理的重要参数，一直受到国内外学者的广泛关注。

国内外学者在云滴谱特征参数的测量、参数化方案、以及对降水过程的影响等方面开展了大量研究工作，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

主要内容：
1.分析华东地区一次强降水过程中云滴谱离散度和云滴数浓度的时空分布特征，以及它们之间的相关关系，为后续研究提供基础数据。

2.通过设置不同的云滴谱离散度和云滴数浓度方案，利用数值模拟方法，对比分析不同方案下模拟的降水量、降水强度和降水结构的差异，揭示云滴谱离散度和云滴数浓度对降水的影响机制。

3.分析云滴谱离散度和云滴数浓度对云微物理过程，如云凝结增长、碰并增长等的影响，以及这些过程对降水的影响，深入探讨云滴谱参数影响降水的物理机制。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟和理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.收集并处理研究区域的观测资料，包括地面气象观测资料、雷达资料、卫星遥感资料等，分析此次强降水过程的天气形势、降水特征以及云宏微观物理参量特征。

2.选用合适的中尺度数值模式，根据研究目标设计不同的云滴谱离散度和云滴数浓度方案进行数值模拟试验。

在模式的选择上，将考虑模式对云微物理过程的描述能力，并选择能够较好地模拟此次强降水过程的模式版本。

5. 研究的创新点

1.聚焦于华东地区一次强降水过程，针对性地研究云滴谱离散度和云滴数浓度对该地区强降水的影响，具有区域特色和现实意义。

2.结合数值模拟和理论分析方法，从云微物理过程的角度出发，深入探讨云滴谱离散度和云滴数浓度对降水的影响机制，揭示其物理本质。

3.通过敏感性试验，量化分析不同云滴谱参数化方案对模拟结果的影响，为改进数值模式的云微物理参数化方案提供科学依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 冯汉中,王晓玲,张舒婷,等.基于wrf模式对一次华东暴雨过程云微物理特征的模拟研究[j].大气科学,2020,44(5):995-1010.

2. 刘威,王洪,周非非,等.云凝结核对一次华东地区梅雨锋暴雨影响的数值模拟[j].气象学报,2021,80(4):795-811.

3. 何叶,郭学.基于wrf模式对不同云滴谱分布模式的模拟及降水预报检验[j].气象,2022,48(6):1404-1417.