Supersaturation Fluctuation Modulates Warm Rain Formation in Cumulus Clouds: Implications for Hygroscopic Cloud Seeding

播种 过饱和度 气溶胶 大气科学 环境科学 云基地 降水 云凝聚核 气象学 液态水含量 湍流 播云 冷凝 水蒸气 云物理学 大气不稳定性 有效半径 半径
作者
Pengfei Mu,Xiaoqin Jing,Jie Yang,Yan Yin,Yubao Liu,Baojun Chen,Yanbin Huang,Shaofeng Hua
出处
期刊:Journal of Geophysical Research [American Geophysical Union]
卷期号:131 (20)
标识
DOI:10.1029/2026jd047718
摘要

Abstract Recent observational studies have demonstrated that supersaturation fluctuations (SS’) in clouds induced by turbulence at scales smaller than 100 m can significantly affect microphysical processes such as aerosol activation and droplet condensation. However, subgrid‐scale SS’ is often ignored in the current model. To investigate the impact of SS’ on warm rain and hygroscopic cloud seeding, this study conducted numerical experiments using the Weather Research and Forecasting large‐eddy simulations for an isolated cumulus cloud in a relatively clean environment. Subgrid‐scale SS’ is represented by Gaussian probability distribution functions. Sensitivity experiments were made to investigate the impact of SS’ on aerosol activation and condensation growth, as well as the seeding effect. The results indicate that subgrid‐scale SS’ affects warm rain processes through different dominant mechanisms: when SS’ acts solely on the activation, the droplets concentration increases significantly while their radius decreases, delaying the onset of precipitation; when SS’ acts simultaneously on activation and condensation, the large droplets are formed faster, which causes precipitation to begin earlier. For the case investigated in this study, hygroscopic seeding near cloud base results in a delay in precipitation formation due to competition between seeded and natural aerosols for water vapor, regardless of seeding fine or coarse aerosols. The subgrid‐scale SS’ could in part offset this delay, suggesting SS’ can modulate the seeding‐induced rain formation. This study reveals the key mechanisms by which subgrid‐scale SS’ influences the rain formation and emphasizes the importance of considering SS’ in understanding the hygroscopic seeding effect using model simulations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Sherry顺利毕业版完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
研友_VZG7GZ的应助被Caily233采纳,获得10
6秒前
甜美柏柳发布了新的文献求助10
7秒前
慕青的应助被lyncis0215采纳,获得10
7秒前
8秒前
happyfreelee发布了新的文献求助10
8秒前
肖可声完成签到,获得积分10
9秒前
jl我最棒完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
韩han完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
小许的大米14完成签到,获得积分10
12秒前
淡然冬灵发布了新的文献求助10
13秒前
哭泣的恶天完成签到 ,获得积分10
13秒前
慕青的应助被淘米采纳,获得10
14秒前
我是老大的应助被yy采纳,获得10
14秒前
skkkkk发布了新的文献求助10
15秒前
wanjingwan完成签到,获得积分10
15秒前
古枂发布了新的文献求助10
16秒前
orixero的应助被救我采纳,获得10
18秒前
Mooncat完成签到,获得积分10
18秒前
科研怪兽发布了新的文献求助10
19秒前
小二郎的应助被孙严青采纳,获得10
19秒前
21秒前
仵一发布了新的文献求助10
22秒前
happyfreelee完成签到,获得积分10
22秒前
YC完成签到,获得积分10
24秒前
大个的应助被Nsy9802采纳,获得10
24秒前
CipherSage的应助被Heuoo采纳,获得10
24秒前
顾矜的应助被欣喜尔槐采纳,获得10
25秒前
rosa发布了新的文献求助30
25秒前
25秒前
一羽毛完成签到,获得积分10
26秒前
丘比特的应助被甜美柏柳采纳,获得10
26秒前
27秒前
阿三的应助被科研通管家采纳,获得30
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
RNA结合蛋白调控丝状真菌次级代谢的分子机制及功能研究 2000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Critical Psychology 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8145361
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9544375
关于积分的说明 21662291
捐赠科研通 7731340
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422652
关于科研通互助平台的介绍 2547740
邀请新用户注册赠送积分活动 2465466