云凝結(jié)核濃度對(duì)雷暴云電過程影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文在原有的三維雷暴云起、放電模式的基礎(chǔ)上，加入了一種經(jīng)典的氣溶膠活化參數(shù)化方案，建立了一套與氣溶膠有關(guān)的雷暴云起、放電模型，選取合適的探空個(gè)例，驗(yàn)證了加入氣溶膠活化參數(shù)化方案后模式的合理性，并在此基礎(chǔ)上，選取了12種氣溶膠濃度進(jìn)行模擬研究，深入分析氣溶膠對(duì)微物理過程以及起放電過程的影響。研究顯示氣溶膠濃度改變對(duì)雷暴云微物理、起電及放電過程都有重要影響。結(jié)果表明:1）隨著氣溶膠濃度的增加，云滴的數(shù)目增多，上升風(fēng)速的增加，冰晶混合比與數(shù)濃

2、度增高，雨滴受到抑制，霰增長(zhǎng)受到限制;2)隨著氣溶膠濃度的增加，非感應(yīng)起電過程出現(xiàn)延遲，感應(yīng)起電率變強(qiáng)，起電持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)且出現(xiàn)延遲;3）隨著氣溶膠濃度的增加，氣溶膠濃度從50cm-3增加到1000cm-3過程中閃電的總閃數(shù)是增加的，而氣溶膠濃度從1000cm-3增加到8000cm-3總閃數(shù)呈減少的趨勢(shì)。隨著氣溶膠濃度的增加，起電過程發(fā)展相對(duì)延緩，閃電活動(dòng)出現(xiàn)延遲，并促進(jìn)了正地閃的發(fā)生，雷暴云中部與底部區(qū)域出現(xiàn)更多的閃電。
　　此外，

3、本文選取四種自動(dòng)轉(zhuǎn)化方案，并對(duì)微物理過程和起放電過程進(jìn)行了對(duì)比分析，研究結(jié)果顯示:1）色散方案與KK方案的變化趨勢(shì)是大體一致的，色散方案只是彌補(bǔ)了部分由氣溶膠引起云雨自動(dòng)轉(zhuǎn)化減少的效率，色散方案考慮光譜色散是對(duì)氣溶膠間接影響更可靠的改善;2）胡志晉方案的非感應(yīng)起電率最大，色散方案的非感應(yīng)起電率比KK方案大。色散方案的感應(yīng)起電率比KK方案大，且與霰分布相似的是，KK方案的感應(yīng)起電率出現(xiàn)時(shí)間最晚，Sqvt78方案的感應(yīng)起電率最大;3）Sqv