【摘要】：本文主要基于已有的二維雷暴云起、放電模式背景下的上行閃電隨機(jī)放電參數(shù)化方案,來進(jìn)行二維高分辨率閃電放電的模擬實(shí)驗(yàn),定量探討了其他閃電放電過程對(duì)上行閃電的觸發(fā)產(chǎn)生的有利作用。主要研究結(jié)果表明:(1)云閃觸發(fā)型上行閃電均發(fā)生于典型三極電荷結(jié)構(gòu)下,當(dāng)前次云閃結(jié)束后,在上部主正與中部主負(fù)電荷區(qū)內(nèi)植入了大量異極性電荷,而底部次正電荷區(qū)幾乎未受影響。近地面(0-3km)的空間電位在云閃結(jié)束后由負(fù)位勢(shì)轉(zhuǎn)為正位勢(shì),負(fù)位勢(shì)阱中心上移甚至消失,地面出現(xiàn)正位勢(shì)阱中心;云閃放電后,空中原有強(qiáng)電場(chǎng)被摧毀,空間整體電場(chǎng)降低,與此同時(shí),上部主正、主負(fù)電荷區(qū)對(duì)地面電場(chǎng)的作用明顯削弱,而由于底部次正電荷區(qū)保持相對(duì)完整,其對(duì)地面電場(chǎng)的作用顯著增強(qiáng),電場(chǎng)極性發(fā)生反轉(zhuǎn)、電場(chǎng)值增強(qiáng),促使上行閃電始發(fā)。(2)上行閃電觸發(fā)型上行閃電可分為負(fù)極性上行閃電觸發(fā)了正極性上行閃電和正極性上行閃電觸發(fā)負(fù)極性上行閃電兩種,前者對(duì)應(yīng)的空間電荷結(jié)構(gòu)分布為典型的三極電荷結(jié)構(gòu),后者對(duì)應(yīng)的空間電荷結(jié)構(gòu)分布為四極電荷結(jié)構(gòu)。前次上行閃電觸發(fā)后一次異極性上行閃電過程,對(duì)應(yīng)的云中空間電荷層分布均存在一定程度的傾斜,這種傾斜可能是由建筑上方強(qiáng)風(fēng)或云的快速移動(dòng)造成的建筑上方空間電荷層分布遷移。(3)上行閃電觸發(fā)相鄰建筑物上后一次上行閃電過程中,前一次上行閃電放電會(huì)使得最靠近地面的電荷區(qū)對(duì)地面的作用相對(duì)增強(qiáng),使得近地面電場(chǎng)極性帶來的反轉(zhuǎn)和增強(qiáng)作用。前后兩次上行閃電的始發(fā)點(diǎn)位置距離主要分布在0.4到4.4km范圍內(nèi),超過80%兩次上行閃電始發(fā)點(diǎn)位置差的分布在1.2～4.0km范圍內(nèi),多于50%的始發(fā)點(diǎn)位置距離在1.6到3.2km范圍內(nèi)。
【圖文】：

筑物對(duì)閃電活動(dòng)及其恃征的影響研巧高度越高，發(fā)生上行閃電的概率就越高。其中高度逡逑１００下建筑物發(fā)生上行閃電的比例小于２０％，而高度超過４００ｍ的建筑物發(fā)生上行閃電的逡逑比例接近１００％邋（見圖１．１）。逡逑２逡逑Ｉ逡逑

發(fā)生的一次雷暴過程作為雷暴云啟動(dòng)的背景條件進(jìn)行敏感性實(shí)驗(yàn)，命名為ＮＪ８１２，南京逡逑的該次雷暴過程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，雷暴云發(fā)展比較旺盛，采用探空曲線為南京站當(dāng)天１０：００逡逑（北京時(shí)間）的環(huán)境溫、濕層結(jié)曲線（圖２．２）。發(fā)生在南京的該次雷暴過程的有效對(duì)逡逑流位能為１１３７Ｊ＿ｋｇ＼大氣層結(jié)極度不穩(wěn)定，該探空層結(jié)適合用來模擬雷暴云發(fā)展過程。逡逑二維雷暴云起電模式中，在初始時(shí)間的給定擾動(dòng)是橢圓濕熱泡擾動(dòng)，其水平半徑和逡逑垂直半徑分別為５ｋｍ、ｌｋｍ，濕熱泡中心位于模擬區(qū)域中心左側(cè)高ｌｋｍ的格點(diǎn)上。本文逡逑主要目標(biāo)是通過數(shù)值模擬敏感性實(shí)驗(yàn)來探討云閃觸發(fā)型上行閃電的形成機(jī)理，所選取的逡逑雷暴云個(gè)例僅用于提供初始場(chǎng)及雷暴云電荷背景，其雷暴云的生消演變過程不是本文探逡逑討的重點(diǎn)。在固定探空曲線的基礎(chǔ)上，通過不斷調(diào)整濕熱泡擾動(dòng)中心的最高位溫和相對(duì)逡逑濕度，，以獲得更多模擬的上行閃電個(gè)例。逡逑煖逡逑ＴｅｍＤｅｒａｔｕｒｅ／°Ｃ逡逑圖２．２模式所采用的ＮＪ８１２過程的環(huán)境層結(jié)曲線。圖中粗實(shí)線分別代表露點(diǎn)（左）、溫度（
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P427.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2649442