气溶胶对雷暴云微物理过程和起电影响的数值模拟 |
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作者姓名: | 刘俊 谭涌波 师正 王梦旖 于梦颖 郑天雪 |
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作者单位: | 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室, 南京 210044 |
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基金项目: | 国家重点基础研究发展计划(973计划)项目2014CB441403,国家自然科学基金项目41475006、41805002,江苏省自然科学基金资助项目BK20180808,江苏省高等学校自然科学研究项目资助18KJB170010,南京信息工程大学人才启动基金资助项目2016r042 |
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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1000 cm-3后小冰晶难以增长成大尺度的霰粒子,因此霰粒子数浓度先增加后急剧减少。此外,气溶胶浓度的大小不会影响雷暴云的电荷结构特征,但会对云内的起电强度产生明显的作用:当气溶胶浓度较低时,增加气溶胶浓度,更多的冰晶和霰粒子发生碰撞使得云内起电过程增强,空间电荷密度增加;当气溶胶浓度高于1000 cm-3后,少量的霰粒子和小冰晶的出现抑制了非感应起电过程,导致电荷密度降低。
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关 键 词: | 气溶胶 云滴冻结 非感应起电 电荷结构 |
收稿时间: | 2018-03-29 |
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