為進(jìn)一步認(rèn)識由起電活動產(chǎn)生的空間電場對整個(gè)雷暴云動力過程、微物理過程以及后續(xù)電過程的反饋?zhàn)饔?本文在三維強(qiáng)風(fēng)暴動力-電耦合數(shù)值模式中,將電場分別引入積云運(yùn)動方程及水凝物的下落末速度,模擬了1997年7月28日陜西旬邑地區(qū)的一次中等強(qiáng)度雹暴云個(gè)例,對比分析了有無電場影響下模擬云動力、微物理、起電和放電過程的主要差異。得出以下結(jié)論:（1）在考慮電場的作用下,由于初期起電活動并不劇烈,云內(nèi)垂直速度變化較小,算例間的粒子運(yùn)動、相變差異微弱。但隨著云中水凝物粒子的積累,起電活動逐漸增強(qiáng),電場反饋的差異也逐漸顯著,并持續(xù)影響至雷暴云的消散階段,此段差異保持約30 min,其間累計(jì)的反饋影響是不可忽視的。（2）水凝物粒子落速的變化是電場反饋影響的直接起因�？紤]電場反饋?zhàn)饔煤?雨滴、冰晶和雹粒子落速的極值整體增加,霰粒子落速的極值有增有減;電場對上述粒子瞬時(shí)的落速影響有增有減,但粒徑越小,粒子瞬時(shí)的落速變化越明顯,總體上,電場對雹粒子瞬時(shí)的落速影響最大,改變值接近其落速極值。水凝物下落末速度的調(diào)整導(dǎo)致粒子主要源項(xiàng)生成率的改變,云中霰、雹的生成率略有減小,雨滴、冰晶的生成率相對增加,而微物理過程中,粒子... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 對雷暴云內(nèi)電過程的模擬研究
        1.2.2 數(shù)值模式中電活動對云動力及微物理過程的反饋影響研究
    1.3 研究內(nèi)容
第二章 模式簡介和個(gè)例介紹
    2.1 模式簡介及其物理意義
        2.1.1 控制方程組
        2.1.2 微物理過程參數(shù)化方案
        2.1.3 起電參數(shù)化方案
        2.1.4 放電參數(shù)化方案
        2.1.5 電參量的初始以及邊界條件
    2.2 電場參量的引入途徑
    2.3 個(gè)例簡介和算例設(shè)計(jì)
        2.3.1 初始資料和算例設(shè)計(jì)
        2.3.2 在運(yùn)動方程中引入電場及水凝物落速中加入電場的影響
第三章 雷暴云中電場對微物理過程的影響
    3.1 電場對水凝物下落末速度的影響
        3.1.1 電場影響下水凝物下落末速度極值的差異
        3.1.2 電場影響下水凝物粒子的瞬時(shí)落速的差異
    3.2 電場對水凝物粒子生成率的影響
    3.3 電場對云內(nèi)水凝物分布的影響
        3.3.1 NE組水凝物粒子的垂直分布
        3.3.2 電場對云內(nèi)水凝物譜分布的影響
    3.4 電場影響下降水強(qiáng)度差異
    3.5 本章小結(jié)
第四章 雷暴云內(nèi)電場對宏觀動力場和熱力場的影響
    4.1 NE組流場演變及引入電場后垂直速度的差異
    4.2 電場影響下云內(nèi)垂直渦度和水平散度的變化
    4.3 電場對云內(nèi)溫度場的影響
        4.3.1 電場影響下擾動溫度場的變化
        4.3.2 兩組算例間相變累計(jì)量的差異
    4.4 本章小結(jié)
第五章 雷暴云內(nèi)電場對電過程的影響
    5.1 電場對電荷結(jié)構(gòu)以及垂直電場的影響
        5.1.1 引入電場后電荷結(jié)構(gòu)的變化
        5.1.2 NE組垂直電場演變以及算例間垂直電場的改變
    5.2 電場對云中起電率的影響
    5.3 電場對閃電頻數(shù)的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]廣東一次雷暴過程的宏微觀及電特征的數(shù)值模擬[J]. 郭鳳霞,黃兆楚,王曼霏,李揚(yáng),穆奕君,廉純皓,曾凡輝.  熱帶氣象學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]青藏高原雷暴電荷結(jié)構(gòu)特征及成因的數(shù)值模擬研究[J]. 郭鳳霞,王曼霏,黃兆楚,李揚(yáng),穆奕君,廉純皓,曾凡輝.  高原氣象. 2018(04)
[3]雷暴云內(nèi)電場力對起電和電荷結(jié)構(gòu)的反饋?zhàn)饔肹J]. 孫凌,郄秀書,Edward R.Mansell,陳志雄,徐燕,蔣如斌,孫竹玲.  物理學(xué)報(bào). 2018(16)
[4]雷暴單體的對流強(qiáng)度對電荷結(jié)構(gòu)的影響[J]. 郭鳳霞,李雅雯,鮑敏,劉祖培,黃兆楚,王曼菲.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(25)
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[6]閃電和固、液態(tài)降水關(guān)系差異的數(shù)值模擬[J]. 郭鳳霞,吳鑫,梁夢雪,江濤,陸干沂.  大氣科學(xué). 2015(06)
[7]積云模式下三維閃電分形結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬[J]. 郭鳳霞,王昊亮,孫京,吳鑫,梁夢雪.  高原氣象. 2015(02)
[8]強(qiáng)風(fēng)暴中反極性電荷結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 張義軍,徐良韜,鄭棟,王飛.  應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]強(qiáng)雷暴個(gè)例云內(nèi)閃電與上升氣流及液水含量關(guān)系的三維數(shù)值模擬[J]. 周志敏,郭學(xué)良.  氣候與環(huán)境研究. 2009(01)
[10]云閃放電對云內(nèi)電荷和電位分布影響的數(shù)值模擬[J]. 譚涌波,陶善昌,祝寶友,馬明,呂偉濤.  地球物理學(xué)報(bào). 2007(04)



本文編號：3014449