气溶胶对雷暴云微物理过程和起电影响的数值模拟

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.

关键词：气溶胶、云滴冻结、非感应起电、电荷结构

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分类号：P427.3(气象基本要素、大气现象)

资助基金：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

在线出版日期：2018-12-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：758-768