气溶胶对雷暴云起电过程影响的数值模拟研究

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• 作者：赵鹏国银燕肖辉
• 会议时间：2014-10-01
• 关键词：闪电 ; 雷暴天气 ; 气溶胶 ; 起电过程 ; 电荷结构 ; 中尺度模式
• 作者单位：南京信息工程大学大气物理学院中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,江苏 南京 210044
• 母体文献：第一届中国大地测量和地球物理学学术大会论文集
• 会议名称：第一届中国大地测量和地球物理学学术大会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国测绘学会
• 语种：chi
• 分类号：P42;P4

摘要

利用耦合了详细气溶胶活化方案和起电参数化方案的WRF模式,研究了气溶胶对理想超级单体雷暴起电过程的影响.研究发现,不同气溶胶背景下,雷暴云的微物理过程和电过程差别十分明显.气溶胶增加使雪和霰粒子的增长率增加,云内冰相粒子数浓度增多.在污染个例中,由于较多的冰相粒子参与碰撞分离过程,使雷暴起电过程明显增强.气溶胶对电荷结构也有一定的影响,清洁个例中,电荷结构始终保持者偶极性的电荷结构,而在污染个例中,模拟初期到中期电荷结构为偶极性,在中后期,在主正电荷区之上出现了一个新的负电荷中心.通过分析气溶胶对雷暴微物理过程的影响可知,气溶胶增加使冻结层之上的液态水含量增加,导致淞附增长率增加,这就导致了该区域的霰粒子荷正电而冰晶粒子荷负电.总而言之,气溶胶浓度增加,不仅能够增强雷暴起电过程,还能通过增加高层液态水含量,使主正电荷区之上出现新的负电荷中心.