【摘 要】
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本文利用改进了的三维强风暴动力-电耦合模式,对决定雷暴云空间电荷结构的两个初始场:反转温度和扰动区域进行模拟对比研究,同时结合闪电定位仪资料、雷达资料及降水资料模拟了2007年7月3日发生在吉林地区的一次雷暴过程,分析了云的微物理发展过程、各水成物粒子对云中电荷分布的作用以及云中电场的发展过程。模拟结果表明,选取不同的反转温度和扰动区域,雷暴云空间电荷结构存在很大的差异;当电场达到击穿阈值时我国北
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本文利用改进了的三维强风暴动力-电耦合模式,对决定雷暴云空间电荷结构的两个初始场:反转温度和扰动区域进行模拟对比研究,同时结合闪电定位仪资料、雷达资料及降水资料模拟了2007年7月3日发生在吉林地区的一次雷暴过程,分析了云的微物理发展过程、各水成物粒子对云中电荷分布的作用以及云中电场的发展过程。模拟结果表明,选取不同的反转温度和扰动区域,雷暴云空间电荷结构存在很大的差异;当电场达到击穿阈值时我国北方雷暴云呈三极性电荷分布结构,且主负电荷区稳定在-10℃温度层附近,云下次正电荷区荷电量较大;垂直上升气流是表明云中电场发展强弱的重要参量,当上升气流穿过-10℃~-15℃温度层,且维持较长一段时间时,云中电活动比较剧烈;同时,云中电场达到击穿阈值的时间出现在上升气流开始回落的阶段;云中最大上升速度与最大液态降水强度几乎同时出现,云中最大电场出现在上升速度达到最大值后回落的阶段,大约在5分钟左右。闪电定位仪是进行雷电监测和预警的重要工具,可以对雷闪进行24小时全天候不间断观测,其所探测的雷暴的闪电频数可以表征雷暴发展的强度。研究表明,闪电频数与云发展的高度及雷达回波强度有关,当回波强度大于45dBZ时,云体发展越高,闪电频数越大;云顶高度小于6km时,闪电发生较少。闪电发生后降水也增大。高原雷暴天气层结具有与平原雷暴完全不同的特征,一般为整层弱不稳定,且不稳定能量不大。CAPE值分布比较均匀,不出现像平原雷暴天气那样较大的不稳定能量层结;对于强度相当的雷暴天气,高原雷暴最大回波强度小于东北地区,一般而言,高原地区最大回波强度大于35dBZ即为强雷暴。当云发展成熟时,高原雷暴云出现以三极性为主,不同极性电荷多层交替分布的结构,而我国北方地区多呈三极性结构。
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