沙尘冰核对积云起电过程影响的初步数值模拟试验

摘要：

非感应起电是指云中冰相粒子间通过相互碰撞而发生的电荷转移现象,尤其以冰晶与霰粒子的碰撞过程为主,被证实是云中电荷产生的主要方式之一.沙尘作为大气冰核的重要组成成分,为了研究沙尘冰核对云中非感应起电过程的影响,本文将两种不同的非感应起电参数化方案(Takahashi方案,以下简称TAK方案;Saunders and Peck 1998方案,以下简称SP98方案)耦合至一维半云和气溶胶分档云模式中.该模式能够显性地追踪每个水成物粒子中云凝结核和冰核的质量大小,模拟每个冰核的核化过程,以及每个冰粒子的碰撞过程,从而确定霰粒子的数浓度和每个冰相粒子的电荷密度.对不同初始沙尘浓度的非感应起电过程进行了敏感性试验,模式模拟结果表明:随着沙尘粒子数浓度的增多,云中冰晶粒子与霰粒子的数浓度都分别增加,初始起电现象发生的时间提前,空间电荷密度大小增加;SP98方案和TAK方案都能模拟出1981年7月19日的一次积云观测个例的偶极型垂直分布,但SP98方案更接近实况.

关键词：非感应起电、冰核、分档云模式

所属期刊栏目：21

分类号：P401(一般理论与方法)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划2014CB441403,国家自然科学基金41375138,中国科学院百人计划Y16B015601,江苏高校优势学科建设工程项目PADA;National Basic Research Program of China973 Program,Grant 2014CB441403;National Natural Science Foundation of ChinaGrant 41375138;"Hundred Talents Program" of the Chinese Academy of SciencesGrant Y16B015601;A Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions

在线出版日期：2016-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：107-120