為了實(shí)現(xiàn)利用WRF模式對(duì)閃電活動(dòng)進(jìn)行有效的預(yù)警預(yù)報(bào),本文將起電和放電過程的參數(shù)化方案引入到WRF（3.4.1版）中尺度模式中的Morrison云尺度雙參數(shù)微物理方案中。起電過程為考慮霰與冰晶、霰與雪碰撞分離的非感應(yīng)起電SP98參數(shù)化方案,放電過程為整體放電參數(shù)化方案,在此基礎(chǔ)上用模式模擬了一次理想的超級(jí)雷暴單體和一次實(shí)際颮線天氣過程的起電放電特征。對(duì)理想超級(jí)雷暴單體的模擬結(jié)果表明,在本文的起電方案和放電方案下,超級(jí)雷暴單體的空間電荷結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為反三極性結(jié)構(gòu),上部負(fù)電荷區(qū)分布于-60℃層附近,中部主正電荷區(qū)分布在-40℃至-60℃溫度層之間,下部主負(fù)電荷區(qū)分布在-10℃至-40℃溫度層之間。形成反三極性電荷結(jié)構(gòu)的主要原因?yàn)?部分霰粒子和冰晶粒子的碰撞分離過程發(fā)生在淞附增長(zhǎng)率高于臨界淞附增長(zhǎng)率的區(qū)域,粒子帶電極性發(fā)生反轉(zhuǎn)使得霰粒子帶正電荷,冰晶粒子帶負(fù)電荷。在上升氣流和粒子沉降等作用下,帶負(fù)電荷的冰晶粒子構(gòu)成了上部負(fù)電荷區(qū),正常起電的冰晶粒子和雪粒子,以及部分極性反轉(zhuǎn)而帶正電荷的霰粒子構(gòu)成了中部主正電荷區(qū),正常起電帶負(fù)電荷的霰粒子構(gòu)成下部主負(fù)電荷區(qū)。模擬的最大凈電荷密度接近2nC/m

【文章來源】：成都信息工程大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

非感應(yīng)起電SP98方案淞附增長(zhǎng)率閾值曲線（圖引自Mansell[48]

三章 理想超級(jí)單體的模擬研空間對(duì)尺度對(duì)雷暴發(fā)展的約束，以及地的影響，此次模擬使用 WRF 模式中三ss），該模塊使用探空數(shù)據(jù)中的風(fēng)場(chǎng)信息體。本文選用 Weisman and Klemp[76]所激發(fā)理想的超級(jí)雷暴單體，模擬中不使.1 所示，微物理方案則使用引入了 SP9 Morrison 云尺度雙參數(shù)化微物理方案。表 3.1 模擬方案設(shè)置60km×160km×20km 水平分辨率 180 分鐘 積分步長(zhǎng) 41 層 輸出間隔

第 120 分鐘后霰粒子含量也開始逐漸降低。冰晶粒子水平分布較霰粒子更廣泛，垂直分布也更高，圖3.3b 顯示冰晶開始出現(xiàn)在模擬第 15 分鐘的 8km 高度處，混合比值為 0.25g/kg，隨后分布范圍向上擴(kuò)張至 14km 高度，至第 30 分鐘冰晶含量增長(zhǎng)到 3.25g/kg，第 50分鐘后冰晶含量開始逐漸下降，分布高度維持在 9~14km 之間。雪粒子最大混合比的演變較為復(fù)雜，圖 3.3c 顯示雪粒子最初出現(xiàn)在模擬第 15 分鐘的 5km 高度處，隨后迅速增長(zhǎng)，主要分布在 4~14km 之間


本文編號(hào)：2896796