重慶地區(qū)一次雷暴云電過(guò)程及其對(duì)初始云滴濃度響應(yīng)的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-24 10:56
本文采用耦合了Saunders和Takahashi兩種非感應(yīng)起電參數(shù)化方案的RAMS (Regional Atmospheric Modeling System)模式,對(duì)2010年7月15日發(fā)生在重慶地區(qū)的一次雷暴過(guò)程進(jìn)行模擬。首先,對(duì)比分析了兩種起電參數(shù)化方案下電荷開(kāi)始分離時(shí)和雷暴云發(fā)展到成熟階段時(shí)的水成物粒子的分布、所帶電荷密度、以及雷暴云電荷結(jié)構(gòu)分布。模擬結(jié)果表明,在雷暴云發(fā)展到成熟階段時(shí),兩種起電參數(shù)化方案結(jié)果都呈現(xiàn)出正偶極性的電荷結(jié)構(gòu)。在Saunders起電參數(shù)化方案下,雷暴云的電荷結(jié)構(gòu)從起電到放電都呈現(xiàn)偶極性特征,而Takahashi參數(shù)化方案下,雷暴云的電荷結(jié)構(gòu)則由反偶極性發(fā)展成正偶極性。其次,討論了云滴數(shù)濃度對(duì)雷暴云電荷的影響。敏感性試驗(yàn)表明,增加云滴初始濃度,云滴和聚合物粒子濃度增加,霰粒子呈現(xiàn)出先增大再變化緩慢然后再減小的趨勢(shì)。雷暴云電荷結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生極性轉(zhuǎn)換,但電荷量也呈現(xiàn)出先增大再變化緩慢然后減小的趨勢(shì)。通過(guò)分析微物理量場(chǎng)和微物理過(guò)程,發(fā)現(xiàn)隨著云滴初始數(shù)濃度增加,冰相粒子質(zhì)量混合比增加。然后,對(duì)比研究了在兩種非感應(yīng)起電參數(shù)化方案下改變?cè)频螖?shù)濃度對(duì)雷暴云的影響。其中...
【文章來(lái)源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 雷暴云起電機(jī)制的研究
1.2.2 氣溶膠對(duì)閃電影響的研究
1.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 模式介紹
2.1 RAMS模式介紹
2.2 微物理參數(shù)化方案介紹
2.3 起電參數(shù)化方案介紹
2.3.1 Saunders(1991)參數(shù)化方案
2.3.2 Takahashi(1978)參數(shù)化方案
第三章 模式設(shè)置與結(jié)果分析
3.1 模擬個(gè)例介紹和模式設(shè)置
3.2 模擬結(jié)果分析
3.2.1 云的雷達(dá)回波
3.2.1.1 水成物粒子的分布
3.2.1.2 Saunders參數(shù)化方案的模擬結(jié)果
3.2.1.3 Takahashi起電參數(shù)化方案的模擬結(jié)果
第四章 云滴初始數(shù)濃度對(duì)雷暴云的影響
4.1 試驗(yàn)結(jié)果
4.2 地面降水分析
4.3 微物理量場(chǎng)分析
4.4 微物理過(guò)程分析
第五章 兩種非感應(yīng)起電參數(shù)化方案下云滴初始數(shù)濃度對(duì)雷暴云電荷結(jié)構(gòu)影響的比較
5.1 SAUNDERS起電參數(shù)化方案下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2 兩種非感應(yīng)起電參數(shù)化方案試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
第六章 本文總結(jié)
6.1 主要結(jié)論
6.2 本文特色
6.3 本文存在的不足和展望
參考文獻(xiàn)
作者介紹
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雷暴起電和放電物理過(guò)程在WRF模式中的耦合及初步檢驗(yàn)[J]. 徐良韜,張義軍,王飛,鄭棟. 大氣科學(xué). 2012(05)
[2]基于RAMS V6.0的非感應(yīng)起電機(jī)制評(píng)估和雷暴初期電荷結(jié)構(gòu)模擬[J]. 李萬(wàn)莉,劉冬霞,郄秀書(shū),傅慎明,段樹(shù),陳羿辰. 物理學(xué)報(bào). 2012(05)
[3]雷暴云首次放電前兩種非感應(yīng)起電參數(shù)化方案的比較[J]. 郭鳳霞,張義軍,言穆弘. 大氣科學(xué). 2010(02)
[4]強(qiáng)雷暴云中電荷多層分布與形成過(guò)程的三維數(shù)值模擬研究[J]. 周志敏,郭學(xué)良. 大氣科學(xué). 2009(03)
[5]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)
[6]基于高分辨率中尺度氣象模式的實(shí)際雷暴過(guò)程的數(shù)值模擬試驗(yàn)[J]. 黃麗萍,管兆勇,陳德輝,馬明. 大氣科學(xué). 2008(06)
[7]青藏高原那曲地區(qū)雷暴云電荷結(jié)構(gòu)特征數(shù)值模擬研究[J]. 郭鳳霞,張義軍,言穆弘. 大氣科學(xué). 2007(01)
[8]雷暴云不同空間電荷結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬研究[J]. 郭鳳霞,張義軍,郄秀書(shū),言穆弘. 高原氣象. 2003(03)
[9]三維強(qiáng)風(fēng)暴動(dòng)力-電耦合數(shù)值模擬研究Ⅰ:模式及其電過(guò)程參數(shù)化方案[J]. 孫安平,言穆弘,張義軍,張鴻發(fā),黃美元. 氣象學(xué)報(bào). 2002(06)
[10]三維強(qiáng)風(fēng)暴動(dòng)力-電耦合數(shù)值模擬研究II:電結(jié)構(gòu)形成機(jī)制[J]. 孫安平,言穆弘,張義軍,張鴻發(fā),黃美元. 氣象學(xué)報(bào). 2002(06)
本文編號(hào):3157239
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 雷暴云起電機(jī)制的研究
1.2.2 氣溶膠對(duì)閃電影響的研究
1.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 模式介紹
2.1 RAMS模式介紹
2.2 微物理參數(shù)化方案介紹
2.3 起電參數(shù)化方案介紹
2.3.1 Saunders(1991)參數(shù)化方案
2.3.2 Takahashi(1978)參數(shù)化方案
第三章 模式設(shè)置與結(jié)果分析
3.1 模擬個(gè)例介紹和模式設(shè)置
3.2 模擬結(jié)果分析
3.2.1 云的雷達(dá)回波
3.2.1.1 水成物粒子的分布
3.2.1.2 Saunders參數(shù)化方案的模擬結(jié)果
3.2.1.3 Takahashi起電參數(shù)化方案的模擬結(jié)果
第四章 云滴初始數(shù)濃度對(duì)雷暴云的影響
4.1 試驗(yàn)結(jié)果
4.2 地面降水分析
4.3 微物理量場(chǎng)分析
4.4 微物理過(guò)程分析
第五章 兩種非感應(yīng)起電參數(shù)化方案下云滴初始數(shù)濃度對(duì)雷暴云電荷結(jié)構(gòu)影響的比較
5.1 SAUNDERS起電參數(shù)化方案下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2 兩種非感應(yīng)起電參數(shù)化方案試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
第六章 本文總結(jié)
6.1 主要結(jié)論
6.2 本文特色
6.3 本文存在的不足和展望
參考文獻(xiàn)
作者介紹
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雷暴起電和放電物理過(guò)程在WRF模式中的耦合及初步檢驗(yàn)[J]. 徐良韜,張義軍,王飛,鄭棟. 大氣科學(xué). 2012(05)
[2]基于RAMS V6.0的非感應(yīng)起電機(jī)制評(píng)估和雷暴初期電荷結(jié)構(gòu)模擬[J]. 李萬(wàn)莉,劉冬霞,郄秀書(shū),傅慎明,段樹(shù),陳羿辰. 物理學(xué)報(bào). 2012(05)
[3]雷暴云首次放電前兩種非感應(yīng)起電參數(shù)化方案的比較[J]. 郭鳳霞,張義軍,言穆弘. 大氣科學(xué). 2010(02)
[4]強(qiáng)雷暴云中電荷多層分布與形成過(guò)程的三維數(shù)值模擬研究[J]. 周志敏,郭學(xué)良. 大氣科學(xué). 2009(03)
[5]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)
[6]基于高分辨率中尺度氣象模式的實(shí)際雷暴過(guò)程的數(shù)值模擬試驗(yàn)[J]. 黃麗萍,管兆勇,陳德輝,馬明. 大氣科學(xué). 2008(06)
[7]青藏高原那曲地區(qū)雷暴云電荷結(jié)構(gòu)特征數(shù)值模擬研究[J]. 郭鳳霞,張義軍,言穆弘. 大氣科學(xué). 2007(01)
[8]雷暴云不同空間電荷結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬研究[J]. 郭鳳霞,張義軍,郄秀書(shū),言穆弘. 高原氣象. 2003(03)
[9]三維強(qiáng)風(fēng)暴動(dòng)力-電耦合數(shù)值模擬研究Ⅰ:模式及其電過(guò)程參數(shù)化方案[J]. 孫安平,言穆弘,張義軍,張鴻發(fā),黃美元. 氣象學(xué)報(bào). 2002(06)
[10]三維強(qiáng)風(fēng)暴動(dòng)力-電耦合數(shù)值模擬研究II:電結(jié)構(gòu)形成機(jī)制[J]. 孫安平,言穆弘,張義軍,張鴻發(fā),黃美元. 氣象學(xué)報(bào). 2002(06)
本文編號(hào):3157239
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