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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