大气科学学报
大氣科學學報
대기과학학보
Transactions of Atmospheric Sciences
2015年
4期
433-447
,共15页
汪亚%银燕%肖辉%赵鹏国%吴建成%吴奕霄
汪亞%銀燕%肖輝%趙鵬國%吳建成%吳奕霄
왕아%은연%초휘%조붕국%오건성%오혁소
RAMS模式%非感应起电参数化方案%电荷结构%云滴初始数浓度
RAMS模式%非感應起電參數化方案%電荷結構%雲滴初始數濃度
RAMS모식%비감응기전삼수화방안%전하결구%운적초시수농도
RAMS model%non-inductive charging parameterization scheme%charge structure%initial number concentration of cloud droplets
采用耦合了Saunders和Takahashi两种非感应起电参数化方案的RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式,对重庆地区一次雷暴过程进行模拟,对比分析了两种起电参数化方案下,电荷开始分离时和雷暴云发展到成熟阶段时的水成物粒子的分布、所带电荷密度以及雷暴云的电荷结构分布.模拟结果表明,在Saunders起电参数化方案下,雷暴云的电荷结构从起电到放电都呈现偶极性特征,而在Takahashi参数化方案下,雷暴云的电荷结构则由反偶极性发展成正偶极性.为研究CCN(cloud condensation nuclei)对雷暴云的影响,本文进行了两组敏感性试验,随着云滴初始数浓度增加,雷暴云的电荷结构没有发生极性翻转,但雷暴云中电荷量增加,电荷分布区域变大,有利于闪电发生.在Saunders起电参数化方案下,当云滴初始数浓度大于2 000 cm-3时,电荷量变小.通过分析微物理量场和微物理过程发现,随着云滴初始数浓度增加,冰相粒子质量混合比增加,在Saunders起电参数化方案下,当云滴初始数浓度大于2 000 cm-3时,霰粒子质量混合比减小.验证了CCN的变化能影响云的微物理过程,从而影响雷暴云的电荷分布以及闪电的发生,尤其是冰相物质的变化显著影响了雷暴云的起电过程.
採用耦閤瞭Saunders和Takahashi兩種非感應起電參數化方案的RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式,對重慶地區一次雷暴過程進行模擬,對比分析瞭兩種起電參數化方案下,電荷開始分離時和雷暴雲髮展到成熟階段時的水成物粒子的分佈、所帶電荷密度以及雷暴雲的電荷結構分佈.模擬結果錶明,在Saunders起電參數化方案下,雷暴雲的電荷結構從起電到放電都呈現偶極性特徵,而在Takahashi參數化方案下,雷暴雲的電荷結構則由反偶極性髮展成正偶極性.為研究CCN(cloud condensation nuclei)對雷暴雲的影響,本文進行瞭兩組敏感性試驗,隨著雲滴初始數濃度增加,雷暴雲的電荷結構沒有髮生極性翻轉,但雷暴雲中電荷量增加,電荷分佈區域變大,有利于閃電髮生.在Saunders起電參數化方案下,噹雲滴初始數濃度大于2 000 cm-3時,電荷量變小.通過分析微物理量場和微物理過程髮現,隨著雲滴初始數濃度增加,冰相粒子質量混閤比增加,在Saunders起電參數化方案下,噹雲滴初始數濃度大于2 000 cm-3時,霰粒子質量混閤比減小.驗證瞭CCN的變化能影響雲的微物理過程,從而影響雷暴雲的電荷分佈以及閃電的髮生,尤其是冰相物質的變化顯著影響瞭雷暴雲的起電過程.
채용우합료Saunders화Takahashi량충비감응기전삼수화방안적RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)모식,대중경지구일차뇌폭과정진행모의,대비분석료량충기전삼수화방안하,전하개시분리시화뇌폭운발전도성숙계단시적수성물입자적분포、소대전하밀도이급뇌폭운적전하결구분포.모의결과표명,재Saunders기전삼수화방안하,뇌폭운적전하결구종기전도방전도정현우겁성특정,이재Takahashi삼수화방안하,뇌폭운적전하결구칙유반우겁성발전성정우겁성.위연구CCN(cloud condensation nuclei)대뇌폭운적영향,본문진행료량조민감성시험,수착운적초시수농도증가,뇌폭운적전하결구몰유발생겁성번전,단뇌폭운중전하량증가,전하분포구역변대,유리우섬전발생.재Saunders기전삼수화방안하,당운적초시수농도대우2 000 cm-3시,전하량변소.통과분석미물리량장화미물리과정발현,수착운적초시수농도증가,빙상입자질량혼합비증가,재Saunders기전삼수화방안하,당운적초시수농도대우2 000 cm-3시,산입자질량혼합비감소.험증료CCN적변화능영향운적미물리과정,종이영향뇌폭운적전하분포이급섬전적발생,우기시빙상물질적변화현저영향료뇌폭운적기전과정.
