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第1章 云和降水的基本概念1

1.1 人类对云和降水的研究历史2

1.1.1 对云的研究2

1.1.2 对降水的研究5

1.1.3 我国对云和降水物理过程研究的开拓性工作7

1.2 云的基本特征8

1.2.1 云的形成9

1.2.2 对于云基本特征的观测11

1.2.3 云粒子形成的主要物理过程11

1.3 降水的基本类型22

1.3.1 产生降水的动力及热力条件22

1.3.2 液态降水23

1.3.3 固态降水24

1.3.4 降水的区域性特征26

1.3.5 降水按时间分类的特征26

1.3.6 按产生机制对降水主要的分类28

习题28

参考文献29

第2章 云和降水微物理学特征30

2.1 云凝结核的核化过程30

2.1.1 云滴均质核化的相变热力学30

2.1.2 云滴的异质核化过程32

2.1.3 云凝结核35

2.2 冰核的核化过程36

2.2.1 冰晶均质核化36

2.2.2 冰晶异质核化37

2.2.3 大气冰核39

2.3 水成物粒子的增长40

2.3.1 云滴的凝结增长40

2.3.2 冰晶的凝华增长44

习题46

参考文献46

第3章 云和降水的动力学特征47

3.1 大尺度云与降水系统的动力学特征47

3.1.1 层状云形成过程及其动力学47

3.1.2 锋面云系及其动力学特征50

3.2 中、小尺度天气系统的动力学特征59

3.2.1 雷暴59

3.2.2 雷暴的生命史和动力学特征61

3.2.3 飑线及其动力学特征64

习题74

参考文献74

第4章 降水的主要过程76

4.1 暖云降水机制76

4.1.1 碰并增长76

4.1.2 雨滴谱80

4.1.3 雨滴的繁生80

4.2 冷云降水机制83

4.2.1 固态降水粒子特征83

4.2.2 固态降水粒子的增长85

4.2.3 冰质粒的繁生过程87

4.2.4 降水率与云的降水效率88

4.3 冰雹的形成过程89

4.3.1 冰雹的结构特征89

4.3.2 冰雹的干、湿增长机制91

习题92

参考文献92

第5章 云和降水过程的探测93

5.1 气溶胶粒子的测量93

5.1.1 气溶胶93

5.1.2 测量方法95

5.2 云凝结核的测量97

5.2.1 云凝结核97

5.2.2 测量方法98

5.2.3 基于云凝结核测量的研究100

5.3 冰核的测量101

5.3.1 大气冰核101

5.3.2 测量方法102

5.3.3 基于冰核观测的研究105

5.4 雨滴谱及雹谱的测量106

5.4.1 雨滴谱和雹谱106

5.4.2 测量方法109

5.4.3 基于雨滴谱和雹谱的研究111

5.5 降水过程的探测113

5.5.1 卫星监测114

5.5.2 机载监测116

5.5.3 雷达探测119

5.5.4 雨量计124

5.5.5 水汽探测125

5.5.6 雷电监测127

5.6 小结128

习题128

参考文献129

第6章 云和降水过程的数值模拟133

6.1 云模式133

6.1.1 一维积云模式133

6.1.2 二维模式134

6.1.3 三维模式135

6.2 中尺度模式136

6.3 宏微观观测资料在模式中的应用138

6.3.1 观测资料作为模式的初始场138

6.3.2 观测资料在模式中的同化应用139

6.3.3 微物理观测资料在模式中的应用139

习题140

参考文献140

第7章 人工影响天气的技术和方法142

7.1 人工增加降水143

7.1.1 人工增加降水原理144

7.1.2 人工增加降水技术与方法147

7.2 人工防雹156

7.2.1 冰雹概念156

7.2.2 人工防雹原理158

7.2.3 人工防雹技术与方法160

7.3 人工影响天气的效果检验162

7.3.1 基本方法介绍163

7.3.2 综合检验技术方法165

7.4 小结166

习题167

参考文献167