為了探討感應(yīng)起電在雷暴云起電及閃電行為過程中的作用,結(jié)合真實(shí)的雷暴個(gè)例,通過已有的積云二維起、放電云模式探討對(duì)比了不同感應(yīng)強(qiáng)度及不同感應(yīng)過程在感應(yīng)起電中的作用。通過改變霰-云滴碰撞系數(shù)的不同來代表感應(yīng)強(qiáng)度的不同,不同感應(yīng)過程包括四種方案:僅考慮非感應(yīng)起電機(jī)制;同時(shí)考慮非感應(yīng)起電機(jī)制及霰-云滴之間的感應(yīng)起電;同時(shí)考慮非感應(yīng)起電機(jī)制及霰-冰晶之間的感應(yīng)起電;同時(shí)考慮以上三種過程。針對(duì)相同的運(yùn)動(dòng)學(xué)和微觀物理學(xué)屬性,給出起、放電特征的差異,利用現(xiàn)有的研究理論給予解釋。在定性分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的定量分析,使模擬結(jié)論更符合現(xiàn)有研究結(jié)果。通過模擬得出感應(yīng)電荷分離過程在起電過程中的重要作用,為更好地解釋雷暴云宏觀分布和微物理動(dòng)態(tài)演變提供更好的背景,完善了現(xiàn)有的研究結(jié)果,為后續(xù)進(jìn)行雷暴云的起電機(jī)制研究提供了新的參考。本文得到以下主要結(jié)論:（1）感應(yīng)強(qiáng)度不同時(shí),在雷暴云發(fā)展的前期階段均呈現(xiàn)為三極性電荷結(jié)構(gòu)分布,但在次正電荷區(qū)下部產(chǎn)生了一個(gè)小負(fù)電荷堆。這是由于雷暴云前期發(fā)展階段上升氣流較強(qiáng),更多的水汽被帶入高空,云滴自動(dòng)轉(zhuǎn)化為霰粒子的過程發(fā)展較為迅速,霰粒子增多后不斷沉降,形成固態(tài)降水,由于霰粒子帶負(fù)電荷... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．３閃電通道示意圖??

?第三章不同感應(yīng)強(qiáng)度結(jié)果對(duì)比分析???第三章不同感應(yīng)強(qiáng)度結(jié)果對(duì)比分析??３．１選取個(gè)例??本文選取的個(gè)例是２００５年６月１０日２０：００長(zhǎng)春站的氣象參數(shù)。圖１為該氣象條??件下的溫濕層結(jié)，地面溫度在２５°Ｃ左右，露點(diǎn)溫度為２３°Ｃ左右，低層大氣的相對(duì)濕度??在６５％？７８％范圍內(nèi)。這種環(huán)境探測(cè)資料也用于其它相關(guān)的研究，且適用于模式研究模??式。在初始時(shí)間設(shè)置了水平半徑與垂直半徑分別為５?ｋｍ，?ｌｋｍ的濕熱泡擾動(dòng)。模式溫??度擾動(dòng)設(shè)為０．５?Ｋ，濕度擾動(dòng)設(shè)為０．７２，其中心位于模擬區(qū)域中心左側(cè)高度為１?ｋｍ的格??點(diǎn)上。模式的計(jì)算域?yàn)椋罚?ｋｍ＞＜２０?ｋｍ，設(shè)定模擬時(shí)間為８０?ｍｉｎ，取時(shí)間步長(zhǎng)為２?ｓ。基??于Ｍａｎｓｅｌｌ等人的研究，本研究中霰與云滴間的感應(yīng)起電碰撞系數(shù)分別Ｅｒｅ＝０．００７、０．０１、??０．１０．５，ｃ〇Ｓ０?？，。??

?３．２微物理過程動(dòng)態(tài)演變??圖３．２是云滴粒子比含水量隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)演變圖。由圖３．２和３．３可知，云滴、??冰晶、霰、雹和雨滴五種主要的水成物粒子產(chǎn)生的時(shí)間均較早，大約在雷暴云發(fā)展的前??１０分鐘左右生成。雷暴云發(fā)展的前２０分鐘，也即雷暴云塔狀增長(zhǎng)階段，云滴冷凝釋放??大量潛熱，使得上升氣流速度不斷增加，在上升氣流的持續(xù)影響下，云水含量也迅速上??升，在２０分鐘前就出現(xiàn)最大值，大約在模擬的１８分鐘左右，上升氣流速度達(dá)到最大??３５．１ｍ／ｓ，云含水量最大達(dá)到５．０３ｇ／ｋｇ，此后由于云水參與其他微物理過程及其他粒子的??生成和轉(zhuǎn)化，比含水量不斷下降。云滴和霰之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)化過程及相互之間的碰并比較??劇烈，使得霰粒子在１０－３０分鐘內(nèi)含量不斷增加，在２０分鐘左右達(dá)到最大比含水量??１３．６ｇ／ｋｇ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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