Numerical simulation of cloud physics in mesoscale processes
zsűri
Földtudományok 2
Kutatóhely
Környezettudományi Intézet (Pécsi Tudományegyetem)
résztvevők
Ács Ferenc Horváth Ákos Horváth Gyula Mika Ágnes Nagy József Németh Péter
projekt kezdete
2003-01-01
projekt vége
2007-12-31
aktuális összeg (MFt)
10.146
FTE (kutatóév egyenérték)
0.00
állapot
lezárult projekt
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
I. Mikrofizikai folyamatok számítógépes modellezése
Megvizsgáltuk, hogy a sekélyrétegfelhőben lejátszódó csapadékképződést milyen mértékben befolyásolja az aeroszolrészecskék méret szerinti eloszlása és anyagi összetétele, valamint a jégképző részecskék koncentrációja.
a) A csapadékképződéshez szükséges idő erősen függ a csapadékképződésben szerepet játszó aeroszolrészecskék (kondenzációs magvak) koncentrációjától. A csapadékképződést nem befolyásolja érdemben az 1 mikrométernél nagyobb óriás kondenzációs magvak jelenléte.
b) Az aeroszolrészecskék vízben oldódó részének arányának csökkenése csökkenti az 50 mikrométernél nagyobb vízcseppek kialakulásához szükséges időt. A hatás annál jelentősebb, minél nagyobb az aeroszolrészecsekék koncentrációja.
c) A jégképző részecskék koncentrációja hatással van a túlhűlt vízcseppek koncentrációjára. Ez a hatás annál jelentősebb, minél magasabb a vízcseppek koncentrációja.
II. A felszín és a felhőfizikai folyamatok kapcsolata
Esettanulmány segítségével igazoltuk, hogy a zivatarfelhők szerkezete és a belőlük hulló csapadék mennyisége érzékeny a talaj fizikai féleségére.
III. Ultrarövidtávú, 6-12 órás előrejelzések készítése mezoskálájú modell segítségével.
Kísérletek végeztünk a radar adatok numerikus modellekbe történő asszimilációjára. Az eredmények azt mutatják, hogy a módszerrel képesek vagyunk kényszeríteni a modellt arra, hogy a konvekciót ott indítsa be, ahol az a radarmérések alapján ténylegesen zajlik, sőt, egy erősebb behatással akár hevesebb eseményeket is gerjeszthetünk a modell állapotterében.
kutatási eredmények (angolul)
I. Numerical simulation of microphysics.
Effect of the size distribution and chemical composition of the aerosol particles on the precipitation development in a shallow layer cloud was investigated.
a) The time necessary for the development of the drizzle size drops (> 50 micron) strongly depends on the concentration of the aerosol particles. The precipitation formation is hardly affected by the presence of the giant nuclei (>1 micron).
b) The lower water soluble fraction of the aerosol particles results in faster formation of drizzle. The larger the concentration of the aerosol particles is the larger the effect.
c) The concentration of the aerosol particles what the ice crystals formed on affects the concentration of the supercooled water drops. This effect was found to be the largest in the case, where the drop concentration was the largest.
II. The interaction between cloud physics and processes take place in the ground layer.
A cased study was made to prove the effect of the soil type on the structure of the thunderstorms and on the precipitation formation in them.
III. Application of the mesoscale model (MM5) for ultra short range forecast.
Numerical experiments were made to study the effect of the radar data assimilation on the results of the numerical simulation of thunderstorm formation. It was found, that the assimilation of the radar data improves the accuracy of forecast of thunderstorm formation.
Rasmussen, R. M., Ikeda, K., Thompson, G. and Geresdi, I.: Freezing drizzle formation in the Oregon Cascades during IMPROVE II, Proceedings of the 14th International Conference on Clouds and Precipitation, p 908-913, 2004
Horváth, Á., and Csirmaz, K.: Assimilation of radar reflectivity data for triggering of convective phenomena, Proceedings of ERAD 2004, p 499-501, 2004
Thompson, G., Rasmussen, R. M. and Geresdi, I.: Explicit model forecasts of supercooled water and application to iceing case studies for research campaigns, Proceedings of the 11th AMS Conference on Aviation, Range and Aerospace Meteorology (on CD 4 pages), 2004
Geresdi, I., R. Rasmussen, W. Grabowski and B. Berstein: Sensitivity of freezing drizzle formation in stably stratified clouds to ice processes., Meteorology and Atmospheric Physics, 88, 91-106, 2005
Geresdi I., E. Mészáros, Á. Molnár: The effect of chemical composition and size distribution of aerosol particles on droplet formation and albedo of stratocumuls clouds., Atmos. Environment, 40, 1845 – 1855, 2006
A. Horvath: Numerical studies of severe convective phenomena using "robust radar impact" method, Proceeding of ERAD 2006, BarcelonaProceeding of ERAD 2006, Barcelona, pp557-558, 2006
Acs, F.,: On transpiration and soil moisture content sensitivity to soil hydrophysical data, Bound.-Layer Meteor., 115, 473-497, 2005
Geresdi, I. and R. Rasmussen: Freezing drizzle formation in stably stratified layer clouds: Part II. The role of giant nuclei and aerosol particle size distribution, J. Atmos. Sci., 62, 2037-2057, 2005
Ács F., Drucza M.: Észak-amerikai és magyarországi talajok víztartó képességének összehasonlító vizsgálata., Agrokémia és Talajtan Vo. 52, No 3-4, 245-262, 2003
Ács F., Geresdi I. és Horváth Á.: A talaj szerepéről az időjárás alakulásában, Légkör 50. évf. 3. szám. 27-32, 2005
Horváth, Á., Ács, F., és Geresdi, I.: Sensitivity of severe convective storms to soil hydraulic characteristics: A case study for 18 April 2005, Időjárás (megjelenés alatt), 2007
Horváth, A. , I. Geresdi and K. Csirmaz: Numerical simulation of a tornado producing thunderstorm: A case study, Időjárás (megjelenés alatt), 2007
Projekt eseményei
2009-05-12 10:26:41
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Földrajzi Intézet (Pécsi Tudományegyetem), Új kutatóhely: Környezettudományi Intézet (Pécsi Tudományegyetem).
