為了提高積云模式對雷暴云內(nèi)電過程的模擬能力,本文將Mansell提出的放電參數(shù)化方案在起始擊穿閾值和閃電通道感應(yīng)電荷的分配過程上做了改進(jìn)后耦合入了已有的三維強風(fēng)暴動力-電耦合模式中。通過對STEPS計劃中一次雷暴過程的模擬檢驗了放電參數(shù)化方案的模擬效果。此外,通過對Weisman理想探空個例的模擬,探討了閃電放電與雷暴云內(nèi)電環(huán)境的相互作用,分析了閃電的分形特征,討論了不同起始擊穿閾值、傳播閾值對閃電特性的影響。并在三維放電參數(shù)化方案的基礎(chǔ)上,通過建立多種三維電荷堆模型,討論了正地閃的產(chǎn)生與傾斜電荷結(jié)構(gòu)的關(guān)系。得出以下結(jié)論： (1)雷暴云凈電荷量為負(fù)并不是負(fù)地閃產(chǎn)生的必要條件,且閃電類型與雷暴云內(nèi)凈電荷量沒有明顯關(guān)系。閃電的類型與極性主要受到起始點電勢的影響,負(fù)地閃的起始點均具有很高的負(fù)電勢。閃電過程對雷暴云內(nèi)復(fù)雜電荷結(jié)構(gòu)的形成有一定的作用。 (2)閃電在起始點附近分支較少,其向高電荷濃度區(qū)域傳播的過程中分支數(shù)量會迅速增多。地閃的分形維數(shù)小于云閃的分形維數(shù)。 (3)起始擊穿閾值的改變會對首次放電時間、閃電數(shù)量、云地閃比產(chǎn)生影響。傳播閾值系數(shù)的降低能使一些閃電由云閃變?yōu)榈亻W,對模擬得到閃電...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 雷暴云內(nèi)電荷結(jié)構(gòu)
        1.2.2 雷暴云起電機制的理論與模式研究
        1.2.3 雷暴云放電參數(shù)化方案的研究
        1.2.4 正地閃的產(chǎn)生與雷暴云內(nèi)電荷結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 三維風(fēng)暴電-動力耦合數(shù)值模式介紹
    2.1 模式的控制方程組
    2.2 邊界、初始條件
    2.3 微物理過程參數(shù)化方案
        2.3.1 暖云微物理過程參數(shù)化
        2.3.2 冰相微物理過程參數(shù)化
    2.4 起電參數(shù)化方案
第三章 三維閃電參數(shù)化方案及其模擬效果檢驗
    3.1 放電參數(shù)化方案介紹
        3.1.1 閃電起始擊穿條件
        3.1.2 通道傳播
        3.1.3 閃電類型判斷
        3.1.4 空間電荷再分配
    3.2 閃電參數(shù)化方案模擬效果檢驗
第四章 WEISMAN理想探空個例的模擬
    4.1 WEISMAN理想探空個例的介紹
    4.2 模擬過程中動力、電參量隨時間的演變
    4.3 閃電類型與云內(nèi)電環(huán)境的關(guān)系
    4.4 閃電過程對云內(nèi)電荷結(jié)構(gòu)的影響
    4.5 閃電分形特征的統(tǒng)計分析
    4.6 起始擊穿閾值、傳播閾值的敏感性實驗
    4.7 本章小結(jié)
第五章 正地閃的產(chǎn)生與傾斜電荷結(jié)構(gòu)的關(guān)系
    5.1 雷暴云電荷結(jié)構(gòu)三維模型的建立
    5.2 逐漸傾斜電荷結(jié)構(gòu)對正地閃產(chǎn)生的影響
        5.2.1 上部主正電荷堆(P)水平偏移時
        5.2.2 上部正電荷堆(P)和中部負(fù)電荷堆(N)同時水平偏移時
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 存在的問題與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
致謝



本文編號：3790848