删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

对流强度对雷暴云微物理发展和电荷结构影响的数值模拟

本站小编 Free考研考试/2022-01-02

摘要
摘要:为了探讨对流强度大小对雷暴云内微物理发展和起电过程的影响,基于已有的二维积云起、放电模式,改变其扰动温度进行敏感性试验。试验结果表明:对流强度对雷暴云内微物理过程、起电率及后续电荷结构的产生均有一定程度的影响:1)对流强度较小时,冰晶粒子极大值在高温区(高于-13.8℃)出现,对流强度较大时,上升风明显增强,将更多的水汽带入高空,气溶胶活化过程明显增强,使得云滴粒子明显增多,冰晶粒子较早产生,冰晶粒子极大值在低温区(低于-13.8℃)出现,发展过程更为剧烈;同时,较高的对流强度也使得降雨量增多,霰粒子数目也在对流发展旺盛时期显著增多。2)非感应起电率主要和冰晶-霰的碰并分离过程有关,对流强度较大时,非感应起电率较大,电荷结构持续时间较长,过程明显,感应起电率也较强。3)对流强度较大时,电荷结构更为复杂,雷暴云发展初期基本呈现为三极性,发展旺盛时期底部正电荷区域嵌入一个较小的负电荷区,呈现四极性电荷结构,雷暴云发展末期基本呈现偶极性电荷结构;对流强度较小时,发展初期、旺盛时期均呈现三极性电荷结构,发展末期呈现偶极性电荷结构。
关键词:对流强度/
扰动温度/
雷暴云/
非感应起电率
Abstract:In order to investigate the effect of different convective intensity on the microphysical development and electrification process of thunderstorm cloud, sensitivity experiments based on the existing two-dimensional convective cloud and discharge mode have been carried out with various disturbance temperatures. The results show that convective intensity has influences on the microphysical development characteristics, electrification rate and charge structure of the thunderstorm cloud. (1) When the convective intensity is small, the maximum value of ice crystals is located in high temperature region (above -13.8℃); when the convective intensity is large, ascending motion obviously enhances, and more water vapor is brought to upper levels. Meanwhile, the aerosol activation process significantly intensifies, the number of cloud droplets obviously increases and ice crystal particles are produced earlier and the maximum value of ice crystals is located at low temperature region (below the -13.8℃), and the development process is more intense. At the same time, the stronger the convective intensity is, the more the rainfall would be. Besides, the number of graupel particles also increases during the convection development period. (2) The non-inductive charging rate is mainly related to the collision and separation process of ice crystals and graupels. When the convective intensity is large, the non-inductive charging rate is also large, and the polarity reversal duration is obvious. This is also the case for inductive charging rate. (3) When the convective intensity is large, more complicated charge structure appears. The charge structure is tripolar during the earlier stage of the lifespan of the thunderstorm, but a smaller negative charge region is embedded during the later stage of the lifespan of the thunderstorm. When the convective intensity is small, the tripolar charge structure presents during the early stage of the thunderstorm, and the dipolar charge structure appears in the dissipating period of the thunderstorm.
Key words:Convective intensity/
Disturbance temperature/
Thundercloud/
Non-inductive charging rate



PDF全文下载地址:

http://www.iapjournals.ac.cn/qhhj/article/exportPdf?id=20190207
相关话题/结构 过程 物理 电荷 雷暴

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 北京地区一次PM2.5重污染过程的边界层特征分析
    摘要摘要:利用北京市环境保护监测中心和美国大使馆的细颗粒物(PM2.5)逐时监测数据,中国科学院大气物理研究所325m气象梯度塔资料以及实况天气图和探空资料,对2015年11月27日至12月1日北京的PM2.5重污染过程的边界层特征进行了分析。研究发现:这次重污染过程持续时间长、强度大,其中PM2. ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 气溶胶对雷暴云微物理过程和起电影响的数值模拟
    摘要摘要:将云滴冻结方案植入已有的二维雷暴云起、放电模式,结合一次山地雷暴个例,探讨了气溶胶浓度对雷暴云微物理过程、起电以及空间电荷结构的影响。结果表明:气溶胶浓度增加,云滴数目增多,尺度降低,雨滴含量减少;云滴冻结导致冰晶在低温区快速生长,冰晶数浓度增加,尺度减小,当气溶胶浓度高于1000cm-3 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 湖南岳阳一次重度霾过程近地层物理量场异常特征分析
    摘要摘要:利用杭瑞高速公路洞庭湖大桥北岸测风塔的梯度风观测资料、三维超声风温仪资料以及岳阳气象站提供的逐小时气溶胶浓度和能见度观测资料,对湖南岳阳2017年1月28日的一次重度霾天气中的重污染过程的近地层物理量变化特征进行了分析,结果表明:(1)重污染来临前约130min即28日01:50(北京时间 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 黑潮延伸体区纬向扰动海温的结构特征及其对系统变异的指示作用分析
    摘要摘要:为准确描述黑潮延伸体的强度,突出其表面热量输送作用引起的海温调整,提出了纬向扰动海温的概念,基于对NOAA(NationalOceanicandAtmosphericAdministration)高分辨率海温资料和GODAS(GlobalOceanDataAssimilationSyste ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 北京地区一次空气重污染过程的目标观测分析
    摘要摘要:针对北京市2016年12月16~21日的空气重污染过程进行了回报试验,探讨了该次事件预报的目标观测敏感区。使用新一代高分辨率中尺度气象模式(WeatherResearchForecasting,WRF)和嵌套网格空气质量模式(NestedAirQualityPredictionModelS ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于模式分析一次沙尘暴过程中沙尘表面非均相化学过程对中国地区污染物浓度的影响
    摘要摘要:利用戈达德对地观测系统(GEOS)提供的再分析气象场GEOS-5驱动的GEOS-Chem模式,模拟中国地区2009年4月22~29日沙尘暴期间沙尘气溶胶表面非均相化学过程对我国污染物的影响。模拟结果表明,沙尘暴期间,全国平均沙尘硝酸盐和沙尘硫酸盐浓度分别为0.2μgm-3和0.4μgm-3 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 北京首都国际机场冻雨过程的模拟及其产生的可能机制
    摘要摘要:为了探讨北京首都国际机场冻雨过程产生的可能机制,利用NCEP再分析资料、风云2号E星(FY-2E)的云顶亮温(BlackBodyTemperature,TBB)逐小时资料及风云3号A星(FY-3A)反演的云顶高度日平均资料做为检验依据,使用美国非静力中尺度模式(WeatherResearc ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 冬季黑潮延伸体海温异常结构及其与热带太平洋海温变化关系分析
    摘要摘要:基于NASA遥感系统提供的2003~2015年全球高分辨率海表温度资料,应用经验正交函数分析、时滞相关分析等方法,对北太平洋冬季黑潮延伸体区海温异常特征及其与热带海表温度的可能关系进行了初步分析。研究发现,冬季延伸体区的海温异常主要表现为两类结构特征,其一为上游区域发展型,包括海盆尺度一致 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • CPR雷达探测北半球夏季多层云系结构统计特征分析
    摘要摘要:利用2007~2010年北半球夏季(6~8月)CloudSat卫星搭载的云廓线雷达(CloudProfileRadar,CPR)探测结果对0°~60°N区域单层、双层和三层云系的水平分布、垂直结构特征及各云层云类组成、云水路径等物理量分布进行分析。云量的统计结果表明CPR探测的单层、双层和 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于探空云识别方法的云垂直结构分布特征
    摘要摘要:云的垂直结构特征作为云重要的宏观特征之一,直接决定了云的类型,进而通过发射和吸收辐射的方式影响着地气系统的能量收支平衡,因此对云垂直结构特征的研究一直都是云物理研究的一个重要方向。作为观测云垂直结构特征的一种方式,探空气球通过获取沿路径方向高分辨率的廓线信息,采用一定反演方法从而能够较为准 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02