次生冰晶对雷暴云微物理过程与起电的影响的数值模拟
摘要
为了研究雷暴云中高温区次生冰晶浓度对雷暴云微物理过程和电过程的影响,本文根据模拟个例的地理位置更新了原有的三维强风暴动力-电耦合数值模式中的初始冰晶核化公式;并在模式中的-5℃温度层上均匀播撒了4km*4km*0.5km的四个不同浓度的自然冰晶,对雷暴云各种水成物粒子;起电过程进行了数值模拟.结果表明:1)在一定的播撒浓度下,繁生冰晶与增加的自然冰晶呈现正相关,不同的播撒影响了Hallett-Mossop繁生机制产生的次生冰晶数量与云中冰水混合区的形态,呈现双峰分布,增加冰晶最大浓度约为28%;2)在一定的播撒浓度下,繁生冰晶的增加量与起电量的增加呈现正相关;3)在播撒浓度超过0.04g/kg后,雷暴云产生了很明显的雷暴增强和起电延迟,比正常播撒推迟约10min.