冰相粒子對於對流系統影響的數值研究

林忠仁 陳景森

國立中央大學大氣物理研究所

(中華民國七十七年八月二十日收稿；九月十日定稿)

摘要

　　大氣中常有冰相粒子的存在，但從觀測上很難去比較冰相粒子對於對流系統的發展有何影響，因此藉由一個二維模式，就沒有冰相及有冰相模擬結果比較，以了解冰相粒子對於系統發展時所產生的影響作用。模式是根據Chen（1986）沒有冰相的二維模式，再參考Orville and Kopp（1977）與Lin et al.（1983）的冰相參數處理，所建立含有雲冰（cloud ice）、雪（snow）、冰雹（hail）三種冰粒子的雲模式，與沒有冰相的模式，探求冰相所扮演的角色。
　　模擬結果顯示，對於系統的發展情形，冰相粒子存在時並不會有很大的差異，而冰相生成時將會產生大量的潛熱釋放，尤其在高層溫度低於0℃的區域，因冰相的潛熱作用使得溫度增加普遍較高，故在上層中明顯的因溫度增加引起向下的壓力梯度力亦較大，使得主要上升氣流受到的阻力也大。另一個很大的差別在於雨水生成及分布，冰雹與雪的融解（melting）是雨水的主要來源，也因冰相的存在使得在對流雲區後面有較廣的雨區，是由冰粒子下降融解所得，故地面雨水量及降水範圍都較大。其中雪對雲區後的雨水產生有絕對的影響，因雪的產生導致冰雹生成，亦才有雨區在較弱對流系統後面低層中存在。故冰相粒子對於對流系統的發展，雖沒有很大的影響，但在雲物理及降水方面都不容忽視。

關鍵詞：冰相粒子、對流系統、雲物理過程