基于圆盘模型研究雷暴云电荷在地面产生的静电场

基于圆盘模型,采用镜像法研究雷暴云电荷在地面产生的静电场,并通过数值模拟和理论计算获得圆盘模型向点电荷模型和无限大平板模型的过渡条件:当圆盘中心至观测点距离r与圆盘半径R_(0)的关系满足r≥4R_(0)时,可视为点电荷模型;当r≤√π/40R_(0)时,圆盘模型过渡到无限大带电平板模型.

青藏高原那曲地区雷暴云电荷结构特征数值模拟研究

选取2003年藏北高原那曲地区的两次典型过顶雷暴过程,首先总结了它们的层结特征,然后利用一个只考虑感应和非感应起电机制的三维强风暴动力和电耦合模式模拟了两次雷暴过程的电荷结构,最后从微物理场和流场出发讨论了高原雷暴电荷结构特征及其主要形成原因。结果表明,由于高原平均地表温度较低,雷暴云反转温度层以下的起电区域较小,强的垂直上升速度使大粒子能够到达较高的高度,增加了大小粒子碰并几率,易形成明显的三极性电荷结构特征;较弱的上升速度易使大小粒子比含水量中心受重力作用过早的分离,高层的小粒子和低层的大粒子基本不参与起电活动,云底部和上部的正电荷区减弱。

介质击穿模型参数对雷电先导放电数值模拟的影响

为研究介质击穿模型参数的选取对雷电先导放电数值模拟结果的影响,以雷云荷电模型和WZ模型为基础,模拟计算了三维先导放电通道在50m空间分辨率下的分形维数和先导临近对地面电场峰值的增强程度.统计分析结果表明:分形维数随着概率指数和电场击穿阈值的增大而减小,但随着通道内电场的增大先减小而后基本趋于稳定,且概率指数对分形维数的影响程度最为剧烈,电场击穿阈值次之,通道内电场的影响相对最弱;地面电场峰值的增强程度随着通道内电场和电场击穿阈值的增大而减小,但随着概率指数的增大先减小而后基本趋于稳定,且通道内电场对地面电场峰值增强程度的影响最为剧烈,概率指数次之,电场击穿阈值的影响相对最弱.