為了深入認(rèn)識(shí)不同條件或不同區(qū)域中冰相粒子相對(duì)增長(zhǎng)狀況以及中低層溫濕層結(jié)對(duì)雷暴云內(nèi)非感應(yīng)起電過(guò)程的影響,本文將基于Saunders等(1991)實(shí)驗(yàn)室結(jié)果的非感應(yīng)起電參數(shù)化方案引入到所采用的三維強(qiáng)風(fēng)暴動(dòng)力-電耦合數(shù)值模式中。通過(guò)模擬一次典型雷暴過(guò)程,分析了雷暴云成熟時(shí)期不同時(shí)刻霰粒子和冰晶的相對(duì)增長(zhǎng)狀況,并與相應(yīng)時(shí)刻的霰粒子-冰晶之間的非感應(yīng)起電作對(duì)比,分析了不同的水汽與溫度條件下,冰相粒子相對(duì)增長(zhǎng)狀況對(duì)非感應(yīng)起電的影響。接著,在不改變其它條件的情況下,僅改變理想初始場(chǎng)中低層的露點(diǎn)溫度,進(jìn)行中低層不同水汽條件的敏感性試驗(yàn),模擬分析了不同中低層水汽對(duì)雷暴云發(fā)展及非感應(yīng)起電的影響。得到的主要結(jié)果如下：(1)云內(nèi)霰粒、冰晶的相對(duì)增長(zhǎng)與源匯項(xiàng)關(guān)系密切,不同溫度、液水含量條件導(dǎo)致霰粒、冰晶通過(guò)不同的微物理過(guò)程增長(zhǎng)或消耗,粒子的產(chǎn)生和消耗同時(shí)影響著粒子的增長(zhǎng)狀況；(2)霰粒和冰晶的增長(zhǎng)都受到溫度、液水含量條件改變的影響,進(jìn)一步說(shuō)明即便是細(xì)微的溫度或液水含量條件差異都顯著地影響著兩類(lèi)粒子的相對(duì)增長(zhǎng)快慢；(3)霰粒、冰晶粒子在共存區(qū)域中碰撞分離從而轉(zhuǎn)移電荷,兩類(lèi)冰相粒子相對(duì)增長(zhǎng)快慢決定了粒子在非感應(yīng)起電中所帶極性,生長(zhǎng)更快的粒子荷正電,生長(zhǎng)更慢的粒子荷負(fù)電；(4)敏感性實(shí)驗(yàn)中設(shè)置不同的中低層溫濕層結(jié),中低層大氣愈為暖濕,則大氣層結(jié)最不穩(wěn)定,最易發(fā)生強(qiáng)對(duì)流,雷暴云更能夠迅速的組織發(fā)展,最大上升風(fēng)速發(fā)展更快且雷暴云發(fā)展持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)；(5)中低層濕度愈大,提供更多充足的水汽會(huì)給雷暴云內(nèi)粒子的生長(zhǎng)提供充足的液水含量,使微物理過(guò)程維持更久更為活躍,愈加有利于雷暴成熟期的延長(zhǎng)從而增強(qiáng)起電活動(dòng)；更強(qiáng)的上升速度和充足的水汽可以產(chǎn)生更多的對(duì)閃電起電、放電直接影響的冰相物并能使其持續(xù)生成,從而形成較大的電荷濃度,中低層濕度對(duì)放電的影響明顯而對(duì)固、液態(tài)降水強(qiáng)度影響較弱。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類(lèi)】：P446;P427.32
【部分圖文】：

997年7月28日13時(shí)陜西到

３．２微物理過(guò)程分析逡逑冰相粒子的產(chǎn)塵和增長(zhǎng)與其主要增長(zhǎng)方式密切相關(guān)的，粒子的產(chǎn)生和消過(guò)程影響著粒子的相對(duì)增長(zhǎng)狀況。將ｙ＝１８ｋｍ剖面上每層高度上水平范１４￣２５ｋｍ內(nèi)粒子的比含水量及數(shù)濃度聯(lián)均值畫(huà)出如圖３．３，這樣清晰地呈現(xiàn)出粒子比含水量、數(shù)濃度在高度上的分布狀況。逡逑如圖３．２ａ所見(jiàn)，模擬云發(fā)展到２５ｍｉｎ時(shí)，霸粒最初形成，這是由雨滴碰收集冰晶（ＣＬｒｉｇ）形成的。隨后隨著降水增強(qiáng)，霸撞凍過(guò)冷雨水（ＣＬｒｇ）的程急劇增加，并在３（Ｋ４０ｍｍ內(nèi)保持較高的質(zhì)量產(chǎn)生率，成為霸粒產(chǎn)生并持續(xù)長(zhǎng)的最主要的源項(xiàng)。霸撞凍云水（ＣＬｃｇ）的過(guò)程在３０ｍｉｎ后逐漸上升并在３３ｍ左右產(chǎn)生率達(dá)到峰值，在３３？４０ｍｉｎ之間保持較高的產(chǎn)生率。此外，霞的凝ｖｍｍ，。

高層區(qū)域促進(jìn)著冰晶增長(zhǎng)。逡逑由圖３．３可見(jiàn)，％ｍｉｎ和３８ｍｉｎ時(shí)桯粒主要集中在２￣１２ｋｍ的高度，峰值在逡逑４．５？５ｋｍ高度，霞粒數(shù)濃度峰值集中在８￣１２ｋｍ高度，８ｋｍ邋Ｗ下霸粒數(shù)濃度呈遞逡逑減趨勢(shì)。前面的分析可知，霞粒最主要的源項(xiàng)為撞凍過(guò)冷雨水（ＣＬｒｇ），雨水含逡逑量ｑｒ在８？１０．５ｋｍ高度范圍內(nèi)，存在一個(gè)小幅度的峰值，這為霸粒在云內(nèi)上升氣逡逑流中上部的增長(zhǎng)提供了有利條件。同時(shí)，高度６？化ｍ范圍，霞粒比含水量遞增逡逑而數(shù)濃度在遞減，說(shuō)明云內(nèi)中上部霞粒尺寸增大至一定程度后下落，導(dǎo)致逡逑范圍內(nèi)霸粒的減少。U謀群克娓叨確植加氚緣姆植際羌負(fù)蹕嗷�，但在辶x細(xì)叨齲擔(dān)耄礤澹紫攏群坎歡顯齠嘍ǘ燃跎�，说明盎洠尺度矚g顯齔ぃ藻義隙�，蒂Z碌涂諚H粒的減少、覆比含水量增多。由圖３．３可見(jiàn)，冰晶數(shù)濃逡逑度在５？１４ｋｍ范圍內(nèi)數(shù)值很大，而冰晶的比含水在高度分布范圍內(nèi)一直較低，逡逑僅在云內(nèi)高層１０￣１２ｋｍ范圍有著小幅度的峰值，說(shuō)明冰晶質(zhì)量很小。逡逑！0000「（ａｊ邐］（柳「（ｂ）逡逑—

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孔凡鈾,黃美元,徐華英;對(duì)流云中冰相過(guò)程的三維數(shù)值模擬——Ⅰ:模式建立及冷云參數(shù)化[J];大氣科學(xué);1990年04期

2 孔凡鈾,黃美元,徐華英;對(duì)流云中冰相過(guò)程的三維數(shù)值模擬——Ⅱ:繁生過(guò)程作用[J];大氣科學(xué);1991年06期

3 張喜軒,孫秀霞;大氣層結(jié)演變對(duì)持續(xù)性雹暴天氣過(guò)程的影響[J];高原氣象;1987年02期

4 鄭棟,張義軍,呂偉濤,孟青,何平;大氣不穩(wěn)定度參數(shù)與閃電活動(dòng)的預(yù)報(bào)[J];高原氣象;2005年02期

5 劉巖;王振會(huì);康鳳琴;張慧良;肖穩(wěn)安;李照榮;;浙江和甘肅兩地區(qū)地閃特征的初步對(duì)比分析[J];高原氣象;2009年03期

6 侯團(tuán)結(jié);雷恒池;牛生杰;;非感應(yīng)起電參數(shù)化方案的對(duì)比性研究[J];氣候與環(huán)境研究;2009年02期

7 孫n

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