為了深入認(rèn)識不同條件或不同區(qū)域中冰相粒子相對增長狀況以及中低層溫濕層結(jié)對雷暴云內(nèi)非感應(yīng)起電過程的影響,本文將基于Saunders等(1991)實驗室結(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風(fēng)暴動力-電耦合數(shù)值模式中。通過模擬一次典型雷暴過程,分析了雷暴云成熟時期不同時刻霰粒子和冰晶的相對增長狀況,并與相應(yīng)時刻的霰粒子-冰晶之間的非感應(yīng)起電作對比,分析了不同的水汽與溫度條件下,冰相粒子相對增長狀況對非感應(yīng)起電的影響。接著,在不改變其它條件的情況下,僅改變理想初始場中低層的露點溫度,進行中低層不同水汽條件的敏感性試驗,模擬分析了不同中低層水汽對雷暴云發(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、冰晶的相對增長與源匯項關(guān)系密切,不同溫度、液水含量條件導(dǎo)致霰粒、冰晶通過不同的微物理過程增長或消耗,粒子的產(chǎn)生和消耗同時影響著粒子的增長狀況；(2)霰粒和冰晶的增長都受到溫度、液水含量條件改變的影響,進一步說明即便是細(xì)微的溫度或液水含量條件差異都顯著地影響著兩類粒子的相對增長快慢；(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,兩類冰相粒子相對增長快慢決定了粒子在非感應(yīng)起電中所帶極性,生長更快的粒子荷正電,生長更慢的粒子荷負(fù)電；(4)敏感性實驗中設(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)生強對流,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)時間更長；(5)中低層濕度愈大,提供更多充足的水汽會給雷暴云內(nèi)粒子的生長提供充足的液水含量,使微物理過程維持更久更為活躍,愈加有利于雷暴成熟期的延長從而增強起電活動；更強的上升速度和充足的水汽可以產(chǎn)生更多的對閃電起電、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,中低層濕度對放電的影響明顯而對固、液態(tài)降水強度影響較弱。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：P446;P427.32
【部分圖文】：

997年7月28日13時陜西到

３．２微物理過程分析逡逑冰相粒子的產(chǎn)塵和增長與其主要增長方式密切相關(guān)的，粒子的產(chǎn)生和消過程影響著粒子的相對增長狀況。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，模擬云發(fā)展到２５ｍｉｎ時，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，霸撞凍過冷雨水（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)長的最主要的源項。霸撞凍云水（ＣＬｃｇ）的過程在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)域促進著冰晶增長。逡逑由圖３．３可見，％ｍｉｎ和３８ｍｉｎ時桯粒主要集中在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。前面的分析可知，霞粒最主要的源項為撞凍過冷雨水（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提供了有利條件。同時，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燃跎伲得靼粵３叨炔歡顯齔�，自辶x隙�，蒂Z碌涂諚H粒的減少、覆比含水量增多。由圖３．３可見，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，說明冰晶質(zhì)量很小。逡逑！0000「（ａｊ邐］（柳「（ｂ）逡逑—

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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

3 張喜軒,孫秀霞;大氣層結(jié)演變對持續(xù)性雹暴天氣過程的影響[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)與閃電活動的預(yù)報[J];高原氣象;2005年02期

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

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

7 孫n

本文編號：2812416