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六种非感应起电参数化方案对南京一次雷暴电荷结构的数值模拟分析
被引量:
4
1
作者
丁鹏飞
寇正
+3 位作者
邱实
韩月琪
王迎强
高维琦
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2016年第1期125-136,共12页
利用三维非静力中尺度数值模式Meso-NH中的六种非感应起电参数化方案,采用理想场模拟南京地区雷暴云不同阶段的电荷结构特征,重点分析了雷暴云发展期雪、霰电荷密度对电荷结构的影响,并将成熟期的电荷结构与观测资料比较。结果表明,在...
利用三维非静力中尺度数值模式Meso-NH中的六种非感应起电参数化方案,采用理想场模拟南京地区雷暴云不同阶段的电荷结构特征,重点分析了雷暴云发展期雪、霰电荷密度对电荷结构的影响,并将成熟期的电荷结构与观测资料比较。结果表明,在雷暴云发展期,电荷分布在上升气流内且高度较高,TAKAH方案为反偶极结构,GARDI方案为三极结构,SAUN、BSMP为反三极结构,SAP98方案为正偶极结构,HELFA方案呈多层结构。在成熟期,电荷分布高度降低,有正负电荷共存区产生。模拟结果中,雪与霰是主要的荷电载体,荷电量及极性与方案有关。雪的电荷密度对云顶的电荷密度影响较大,霰的电荷密度对中下层的电荷密度影响较大。成熟期的电荷结构与VHF宽带干涉仪和雷声联合定位结果对比,SAP98方案模拟结果更符合该次雷暴云电荷结构。
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关键词
雷暴云
电荷结构
非感应参数化方案
Meso-NH模式
下载PDF
职称材料
基于RAMS V6.0的非感应起电机制评估和雷暴初期电荷结构模拟
被引量:
14
2
作者
李万莉
刘冬霞
+3 位作者
郄秀书
傅慎明
段树
陈羿辰
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期535-545,共11页
数值模式是研究雷暴内起电和电荷结构的重要工具.本文将Takahashi(1978)和Saunders(1991)两种主流非感应起电机制加入最新版本的中尺度模式RAMS(Version 6.0),建立了一个区域大气-电耦合中尺度雷暴云模式,据此对发生于北京的一次雷暴过...
数值模式是研究雷暴内起电和电荷结构的重要工具.本文将Takahashi(1978)和Saunders(1991)两种主流非感应起电机制加入最新版本的中尺度模式RAMS(Version 6.0),建立了一个区域大气-电耦合中尺度雷暴云模式,据此对发生于北京的一次雷暴过程首次放电前的电荷结构和水成物粒子起电情况进行了较成功的模拟.结果表明,Takahashi(1978)和Saunders(1991)方案模拟的雷暴电荷结构在电场达到击穿阈值时均呈现三极性特征,但Takahashi和Saunders方案模拟的雷暴电荷结构演变过程有一定的差异,Takahashi方案的电荷结构从起电到放电都是三极性特征,Saunders方案的电荷结构从反偶极性演变为三极性.此外,两种方案的模拟结果均表明雨滴是雷暴云低层的正电荷载体,聚合物和霰是高层的主要电荷载体,霰的电荷中心分布形态与雷暴云的总电荷分布形态相似.
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关键词
非
感应
起电
参数
化
方案
RAMS
V6.0
三极性
反偶极性
原文传递
重庆地区一次雷暴云电过程及其对初始云滴数浓度响应的数值模拟
被引量:
2
3
作者
汪亚
银燕
+3 位作者
肖辉
赵鹏国
吴建成
吴奕霄
《大气科学学报》
CSCD
北大核心
2015年第4期433-447,共15页
采用耦合了Saunders和Takahashi两种非感应起电参数化方案的RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式,对重庆地区一次雷暴过程进行模拟,对比分析了两种起电参数化方案下,电荷开始分离时和雷暴云发展到成熟阶段时的水成物粒子的...
采用耦合了Saunders和Takahashi两种非感应起电参数化方案的RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式,对重庆地区一次雷暴过程进行模拟,对比分析了两种起电参数化方案下,电荷开始分离时和雷暴云发展到成熟阶段时的水成物粒子的分布、所带电荷密度以及雷暴云的电荷结构分布。模拟结果表明,在Saunders起电参数化方案下,雷暴云的电荷结构从起电到放电都呈现偶极性特征,而在Takahashi参数化方案下,雷暴云的电荷结构则由反偶极性发展成正偶极性。为研究CCN(cloud condensation nuclei)对雷暴云的影响,本文进行了两组敏感性试验,随着云滴初始数浓度增加,雷暴云的电荷结构没有发生极性翻转,但雷暴云中电荷量增加,电荷分布区域变大,有利于闪电发生。在Saunders起电参数化方案下,当云滴初始数浓度大于2 000 cm-3时,电荷量变小。通过分析微物理量场和微物理过程发现,随着云滴初始数浓度增加,冰相粒子质量混合比增加,在Saunders起电参数化方案下,当云滴初始数浓度大于2 000 cm-3时,霰粒子质量混合比减小。验证了CCN的变化能影响云的微物理过程,从而影响雷暴云的电荷分布以及闪电的发生,尤其是冰相物质的变化显著影响了雷暴云的起电过程。
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关键词
RAMS模式
非
感应
起电
参数
化
方案
电荷结构
云滴初始数浓度
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职称材料
题名
六种非感应起电参数化方案对南京一次雷暴电荷结构的数值模拟分析
被引量:
4
1
作者
丁鹏飞
寇正
邱实
韩月琪
王迎强
高维琦
机构
解放军理工大学气象海洋学院
解放军理工大学电磁环境效应与光电工程重点实验室
出处
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2016年第1期125-136,共12页
基金
电磁环境效应与光电工程重点实验室研究基金(批准号:FD2013004)
电磁环境效应与光电工程重点实验室研究基金(批准号:FD2013006)共同资助
文摘
利用三维非静力中尺度数值模式Meso-NH中的六种非感应起电参数化方案,采用理想场模拟南京地区雷暴云不同阶段的电荷结构特征,重点分析了雷暴云发展期雪、霰电荷密度对电荷结构的影响,并将成熟期的电荷结构与观测资料比较。结果表明,在雷暴云发展期,电荷分布在上升气流内且高度较高,TAKAH方案为反偶极结构,GARDI方案为三极结构,SAUN、BSMP为反三极结构,SAP98方案为正偶极结构,HELFA方案呈多层结构。在成熟期,电荷分布高度降低,有正负电荷共存区产生。模拟结果中,雪与霰是主要的荷电载体,荷电量及极性与方案有关。雪的电荷密度对云顶的电荷密度影响较大,霰的电荷密度对中下层的电荷密度影响较大。成熟期的电荷结构与VHF宽带干涉仪和雷声联合定位结果对比,SAP98方案模拟结果更符合该次雷暴云电荷结构。
关键词
雷暴云
电荷结构
非感应参数化方案
Meso-NH模式
Keywords
thunderstorm
charge structure
parameterizations of non-inductive charging
Meso-NH model
分类号
P457.9 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
基于RAMS V6.0的非感应起电机制评估和雷暴初期电荷结构模拟
被引量:
14
2
作者
李万莉
刘冬霞
郄秀书
傅慎明
段树
陈羿辰
机构
中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室
中国科学院大气物理研究所国际气候与环境中心
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期535-545,共11页
基金
国家自然科学重点基金(批准号:40930949)
中国博士后科学基金(批准号:119100581F)
中科院百人计划项目资助的课题~~
文摘
数值模式是研究雷暴内起电和电荷结构的重要工具.本文将Takahashi(1978)和Saunders(1991)两种主流非感应起电机制加入最新版本的中尺度模式RAMS(Version 6.0),建立了一个区域大气-电耦合中尺度雷暴云模式,据此对发生于北京的一次雷暴过程首次放电前的电荷结构和水成物粒子起电情况进行了较成功的模拟.结果表明,Takahashi(1978)和Saunders(1991)方案模拟的雷暴电荷结构在电场达到击穿阈值时均呈现三极性特征,但Takahashi和Saunders方案模拟的雷暴电荷结构演变过程有一定的差异,Takahashi方案的电荷结构从起电到放电都是三极性特征,Saunders方案的电荷结构从反偶极性演变为三极性.此外,两种方案的模拟结果均表明雨滴是雷暴云低层的正电荷载体,聚合物和霰是高层的主要电荷载体,霰的电荷中心分布形态与雷暴云的总电荷分布形态相似.
关键词
非
感应
起电
参数
化
方案
RAMS
V6.0
三极性
反偶极性
Keywords
non-inductive charging mechanism, RAMS V6.0, tripolar charge structure, inverted dipole charge structure
分类号
P427.32 [天文地球—大气科学及气象学]
原文传递
题名
重庆地区一次雷暴云电过程及其对初始云滴数浓度响应的数值模拟
被引量:
2
3
作者
汪亚
银燕
肖辉
赵鹏国
吴建成
吴奕霄
机构
南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室
漳州市气象局
出处
《大气科学学报》
CSCD
北大核心
2015年第4期433-447,共15页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2014CB441403)
江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)
文摘
采用耦合了Saunders和Takahashi两种非感应起电参数化方案的RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式,对重庆地区一次雷暴过程进行模拟,对比分析了两种起电参数化方案下,电荷开始分离时和雷暴云发展到成熟阶段时的水成物粒子的分布、所带电荷密度以及雷暴云的电荷结构分布。模拟结果表明,在Saunders起电参数化方案下,雷暴云的电荷结构从起电到放电都呈现偶极性特征,而在Takahashi参数化方案下,雷暴云的电荷结构则由反偶极性发展成正偶极性。为研究CCN(cloud condensation nuclei)对雷暴云的影响,本文进行了两组敏感性试验,随着云滴初始数浓度增加,雷暴云的电荷结构没有发生极性翻转,但雷暴云中电荷量增加,电荷分布区域变大,有利于闪电发生。在Saunders起电参数化方案下,当云滴初始数浓度大于2 000 cm-3时,电荷量变小。通过分析微物理量场和微物理过程发现,随着云滴初始数浓度增加,冰相粒子质量混合比增加,在Saunders起电参数化方案下,当云滴初始数浓度大于2 000 cm-3时,霰粒子质量混合比减小。验证了CCN的变化能影响云的微物理过程,从而影响雷暴云的电荷分布以及闪电的发生,尤其是冰相物质的变化显著影响了雷暴云的起电过程。
关键词
RAMS模式
非
感应
起电
参数
化
方案
电荷结构
云滴初始数浓度
Keywords
RAMS model
non-inductive charging parameterization scheme
charge structure
initial number concentration of cloud droplets
分类号
P427.32 [天文地球—大气科学及气象学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
六种非感应起电参数化方案对南京一次雷暴电荷结构的数值模拟分析
丁鹏飞
寇正
邱实
韩月琪
王迎强
高维琦
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2016
4
下载PDF
职称材料
2
基于RAMS V6.0的非感应起电机制评估和雷暴初期电荷结构模拟
李万莉
刘冬霞
郄秀书
傅慎明
段树
陈羿辰
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
14
原文传递
3
重庆地区一次雷暴云电过程及其对初始云滴数浓度响应的数值模拟
汪亚
银燕
肖辉
赵鹏国
吴建成
吴奕霄
《大气科学学报》
CSCD
北大核心
2015
2
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职称材料
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