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非感应起电参数化方案的对比性研究

侯团结 雷恒池 牛生杰

侯团结, 雷恒池, 牛生杰. 非感应起电参数化方案的对比性研究[J]. 气候与环境研究, 2009, 14(2): 143-152. doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2009.02.04
引用本文: 侯团结, 雷恒池, 牛生杰. 非感应起电参数化方案的对比性研究[J]. 气候与环境研究, 2009, 14(2): 143-152. doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2009.02.04
HOU Tuanjie, LEI Hengchi, NIU Shengjie. A Comparative Study of Prelightning Thunderstorm Electrification with Different Noninductive Charging Mechanisms[J]. Climatic and Environmental Research, 2009, 14(2): 143-152. doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2009.02.04
Citation: HOU Tuanjie, LEI Hengchi, NIU Shengjie. A Comparative Study of Prelightning Thunderstorm Electrification with Different Noninductive Charging Mechanisms[J]. Climatic and Environmental Research, 2009, 14(2): 143-152. doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2009.02.04

非感应起电参数化方案的对比性研究

doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2009.02.04
基金项目: 自然科学基金资助项目40537034、中国科学院知识创新工程重要方向项目KZCX3-SW-225和“十一五”国家科技支撑计划重点项目2006BAC12B00-01-06

A Comparative Study of Prelightning Thunderstorm Electrification with Different Noninductive Charging Mechanisms

  • 摘要: 为进一步研究不同的非感应起电机制对模拟云内电场的可适用性,把3种不同的非感应起电参数化方案引入三维强风暴动力和电耦合数值模式,以2005年6月10日发生在长春的一次雹暴过程为例,模拟分析第一次闪电发生前云内电场的发展情况。结果表明,电荷的产生始于过冷水含量中心,并随着过冷水含量中心的向上发展而上移;在-20~-30 ℃层存在一电荷的累积区,雷达回波跃增出现后的10 min左右,电场迅速增长,且在4~8 min内由不足50 kV·m-1增长到110 kV·m-1以上。采用方案一形成的主电荷区为偶极性结构,而采用方案二和方案三形成的为比较常见的三极性结构。对比其他地区的观测资料及模拟结果,表明相同的云体宏微观条件下,不同方案中极性反转温度的不同对云内中低层电荷的分布存在较大的影响。考虑低层正电荷区的发展及冰相粒子与过冷水含量的配置关系,取极性反转温度为-10~-20 ℃,方案二的模拟结果与实际较一致。
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