层状云系降水的微物理机制研究的任务书.docx

层状云系降水的微物理机制研究的任务书
任务书
题目：层状云系降水的微物理机制研究
一、研究背景
层状云系是一种常见的气象现象，它们通常在稳定的大气层中形成，并且会伴随着降水。对层状云系降水的微物理机制进行研究，可以深入了解云的生命周期、降水过程中的能量转换、径向速度分布、水滴谱的演变以及对气候、水资源等的影响，对天气预报、农业、交通等行业具有很重要的参考价值。
二、研究内容
1.层状云系形成的条件分析。
2.利用卫星遥感与气象观测数据分析实际层状云系的属性与形态，并结合单颗粒粒子成长理论、微物理过程动力学方程等理论模型，探究层状云系中的水滴、冰晶、雪花等粒子的形成和演变机制。
3.利用数值模拟方法，建立一个层状云系冰晶和水滴的二元化模型，考虑物理过程和热力学的耦合，模拟出不同条件下的云系演化过程，并定量分析降水结构和形态演变的时间变化规律，探究云和降水的演化规律。
4.分析层状云系降水对气候、水资源等的影响，并探讨对应的应对措施。
三、研究方法
1.对于形成条件的分析，主要采用实地观测和资料分析的方法，结合卫星遥感技术，考察云系的活动和演化规律。
2.对于云系中粒子形成和演变机制的研究，除了实地观测和资料分析外，还将采用数值模拟方法，建立复杂的数学模型，模拟云系的形态演化过程，分析云滴和冰晶的粒径、谱特性和数量的变化规律。
3.对于降水结构的建模和演变规律的分析，以数值模拟方法为主，结合资料分析，研究云系演化和降水过程特征的时间、空间演变规律，得到降水过程的普遍规律。
四、研究预期成果
1.揭示层状云系形成的过程和影响因素，为天气预报和气象灾害预防提供基础数据支持。
2.研究云滴和冰晶的形成和演变机制，揭示层状云系的微物理特征，并为云物理、大气科学等领域提供理论支持和参考值。
3.建立层状云系的数值模拟模型，研究降水的时间、空间规律，为气候预测和水资源永续利用提供科学依据。
4.分析层状云系对气候的影响、水资源利用等方面的策略性问题，为改善生态环境和水资源的管理和保护提供参考和启示。
五、研究进度安排
1.第一年
(1)完成层状云系形成和属性分析工作。
(2)建立云滴和冰晶的形成和演变的微物理模型，研究云微物理特征。
(3)开展数值模拟研究，分析降水结构和形态演变的时间变化规律。
2.第二年
(1)继续开展数值模拟研究，模拟不同条件下云系演化过程。
(2)分析层状云系对气候、水资源等方面的影响。
(3)完成研究报告的撰写和提交论文。
六、研究经费及预算
本研究计划的总经费约为100万元，主要包括设备采购费用、数据处理费用、论文发表和交流费等方面的开支。其中，设备采购费用占总经费的30%，数据处理费用占总经费的40%，论文发表和交流费用占总经费的15%。