| 冰晶核化对雷暴云闪电行为影响的数值模拟研究 |
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| 引用本文： | 谭涌波,向春燕,马肖,夏艳羚,张鑫. 冰晶核化对雷暴云闪电行为影响的数值模拟研究[J]. 气象学报, 2017, 75(2): 328-341 |
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| 作者姓名： | 谭涌波 向春燕 马肖 夏艳羚 张鑫 |
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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,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,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,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,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）。 |
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| 摘 要： | 为了探讨冰晶核化对雷暴云闪电行为的影响,通过已有的三维对流云起、放电模式探讨对比了3种冰晶核化方案,分别为原模式中的经验公式YS方案及与气溶胶相关的DE方案和LP方案。研究表明冰晶核化方案对雷暴云内冰晶微物理发展特征、起电及放电过程均有一定影响。模拟结果显示:(1)考虑了气溶胶的两种新参数化方案中冰晶粒子在高温区(高于-13.8℃)出现,在雷暴云发展过程中DE方案和LP方案冰晶的垂直分布均大于YS方案。(2)DE方案和LP方案中高温区出现的冰晶所带电荷极性有明显的反转现象,导致雷暴云电荷结构产生差异;雷暴云发展旺盛时刻DE方案和LP方案出现三级性电荷结构,而YS方案在整个雷暴云过程都是偶极性,并且DE方案和LP方案中电荷空间分布区域更加广泛。(3)不同核化方案下雷暴云放电特征存在差异,YS方案在偶极性电荷结构背景下没有负地闪产生,而DE方案和LP方案中次正电荷区的存在促进了负地闪的发生,并且负先导出现在较低的高度范围内;DE方案和LP方案中电荷量级较大,因此云闪发生频次以及正、负先导传播次数增加明显。
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| 关 键 词： | 冰晶 核化方案 起电率 电荷结构 放电特征 |
| 收稿时间： | 2016-07-22 |
| 修稿时间： | 2016-11-24 |
A numerical study on the effect of ice nucleation on thundercloud lightning behavior |
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| TAN Yongbo,XIANG Chunyan,MA Xiao,XIA Yanling and ZHANG Xin. A numerical study on the effect of ice nucleation on thundercloud lightning behavior[J]. Acta Meteorologica Sinica, 2017, 75(2): 328-341 |
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| Authors: | TAN Yongbo XIANG Chunyan MA Xiao XIA Yanling ZHANG Xin |
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| Affiliation: | Key Laboratory of Meteorological Disaster, Ministry of Education(KLME)/Joint International Research Laboratory of Climate and Environment Change(ILCEC)/Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters(CIC-FEMD)/Key Laboratory for Aerosol-Cloud-Precipitation of China Meteorological Administration, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China,Key Laboratory of Meteorological Disaster, Ministry of Education(KLME)/Joint International Research Laboratory of Climate and Environment Change(ILCEC)/Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters(CIC-FEMD)/Key Laboratory for Aerosol-Cloud-Precipitation of China Meteorological Administration, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China,Key Laboratory of Meteorological Disaster, Ministry of Education(KLME)/Joint International Research Laboratory of Climate and Environment Change(ILCEC)/Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters(CIC-FEMD)/Key Laboratory for Aerosol-Cloud-Precipitation of China Meteorological Administration, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China,Key Laboratory of Meteorological Disaster, Ministry of Education(KLME)/Joint International Research Laboratory of Climate and Environment Change(ILCEC)/Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters(CIC-FEMD)/Key Laboratory for Aerosol-Cloud-Precipitation of China Meteorological Administration, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China and Key Laboratory of Meteorological Disaster, Ministry of Education(KLME)/Joint International Research Laboratory of Climate and Environment Change(ILCEC)/Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters(CIC-FEMD)/Key Laboratory for Aerosol-Cloud-Precipitation of China Meteorological Administration, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Ice crystals Nucleation scheme Charging rate Charge structure Discharge characteristics |
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