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1.
青藏高原雷暴云降水与地面电场的观测和数值模拟   总被引:4,自引:7,他引:4  
在2003年青藏高原那曲地区夏季雷暴云的观测试验中,三次伴有降水的过程中都出现了地面电场(Egnd)随降水的漂移现象,而且固态和液态降水对Egnd的极性改变并不相同。为了模拟再现高原雷暴云降水和Egnd之间的关系,选取了8月13日这次具有高原雷暴代表性特征的过程,模拟了雷暴云移经观测点上空期间,测站固、液态降水与Egnd的变化以及雷暴云下部正电荷区的空间分布。模拟的Egnd及固、液态降水与其的对应关系与观测事实较一致。分析结果表明,固态降水主要携带正电荷,液态降水主要携带负电荷,各类带不同极性和数量电荷的降水粒子常共存在雷暴云中,Egnd主要受携带电荷量占主导地位的降水粒子的影响,地面出现强正电场时正好是云在当顶并且地面出现强固态降水的时间。  相似文献   
2.
三维雷暴云电耦合数值模式中空间电位的求解   总被引:1,自引:1,他引:0  
将电路分析方法引入三维雷暴云动力—电耦合数值模式中,考虑了带电水成物粒子对电导率的影响,直接用模式计算求解与雷暴云中流动的带电粒子有关的电流密度。比较分析了雷暴云内首次放电出现之前电路分析法和泊松方程得到的电位和电场。结果表明,雷暴云内电导率普遍大于晴天大气,峰值位于各极性电荷区中心。与雷暴云中流动的带电粒子有关的电流密度的正、负最大值分别对应正、负电荷区中心,当电荷密度的绝对值不超过0.7nC.m-3时,其最大值的量级为10-9A.m-2,传导电流和位移电流最大值的量级均为10-8A.m-2,都为负,均在中部负电荷区中心。电路分析法得到的电位的垂直廓线与电荷结构的相互关系更明显,垂直电场的正、负最大值分别处于电荷密度最大的中部负电荷中心的上边缘和下边缘,与以往的观测结果更接近。  相似文献   
3.
A possible new molecular mechanism of thundercloud electrification   总被引:1,自引:1,他引:1  
Thunderclouds are electrified when charge is transferred between small and large ice particles colliding in a cloud that contains strong updrafts. The small ice particles rise with one type of charge and the large ice particles fall and carry with them downward the other type of charge, which is most often negative, so that normally lightning lowers negative charge from cloud to the ground. While the collisional mechanism of thundercloud charging is well established, the nature of the charge transfer between the colliding ice particles is not very well understood on the atomic level, and no present theory can explain it in full detail. Here we propose a new charge separation mechanism that is based on molecular dynamics simulations of particle surfaces and collisions, keeping track of the individual charges as they move in the form of salt ions from one ice particle to another. Under normal conditions, when sulfates dominate as cloud condensation nuclei, this ionic mechanism is consistent with the prevailing negative charging of graupels in thunderclouds. Moreover, with dearth of sulfate anions, the present mechanism predicts a shift towards positive charging. This fits well to a large range of observations of enhanced positive lightning, connected with smoke rich in chlorides and nitrates, that could not be explained satisfactorily previously.  相似文献   
4.
球载双球式电场仪及其应用   总被引:27,自引:2,他引:25       下载免费PDF全文
探测雷暴电场垂直分量幅度的球载双球电场仪,它由两个空心的、直径为14.3cm,相距3.1cm的导电球构成,两球绕垂直于两球心连线的轴旋转,电场在球上的感应电荷按正弦变化,放大后由遥测发射机传输到地面.配有温度、湿度、气压传感器,既能进行高空大气温度、气压和湿度等常规气象要素的测量,又能完成雷雨云电场特殊参量的探测任务.电场探测电路及其电池组分别装在两个球内.仪器自1994年投入使用以来,先后参加了近20颗卫星的升空安全保障任务,为“澳星”等卫星在雷雨期间安全升空,发挥了重要作用.仪器测量范围为1--100kV/m,性能良好.  相似文献   
5.
一例长生命史雷暴云分裂过程的回波特征   总被引:1,自引:8,他引:1  
在对平凉冰雹云演变规律研究中,发现一例长生命史强雷暴云分裂成两个不同移动方向的单体雹云。结合探空资料和环境风场,分析了此个例强雷暴云分裂过程的回波特征。结果表明,在强风切变环境中,u与v分量呈反相关,且随高度增强,低层1~3km为弱气旋旋转,中层3~8km为强反气旋旋转,上层8km以上是强气旋旋转。这对右移雷暴云发展中有优势引导作用,导致强雷暴云上层偏向分离发展,分裂发生在强雹暴云有强下沉气流阶段。分裂后,左、右移单体各自维持发展,并产生降雹。整个雷暴发展演变过程维持长生命期,回波特征有四个不同阶段。  相似文献   
6.
雷暴云顶之上的大气放电研究进展   总被引:3,自引:0,他引:3  
1989年美国Minnesota大学的一个研究组用低光度电视摄像机捕捉到了首张中高层大气放电的图像,这一偶然发现激发了随后的中高层大气放电现象的观测研究高潮,并导致了一个全新且充满活力的大气电学新分支领域的诞生。在世界上的许多地区从雷暴云顶部(大约20 km)直到电离层底层(大约100 km高度)经常观测到中高层大气放电产生的瞬变光学事件,其持续时间从<1 ms到>100ms不等,分别被命名为ELVES,Red Sprites,Blue Jets。本文是对近年来中高层大气放电研究的一个综述,主要介绍这一领域的试验观测研究和理论研究进展。  相似文献   
7.
为了探讨对流强度大小对雷暴云内微物理发展和起电过程的影响,基于已有的二维积云起、放电模式,改变其扰动温度进行敏感性试验。试验结果表明:对流强度对雷暴云内微物理过程、起电率及后续电荷结构的产生均有一定程度的影响:1)对流强度较小时,冰晶粒子极大值在高温区(高于-13.8℃)出现,对流强度较大时,上升风明显增强,将更多的水汽带入高空,气溶胶活化过程明显增强,使得云滴粒子明显增多,冰晶粒子较早产生,冰晶粒子极大值在低温区(低于-13.8℃)出现,发展过程更为剧烈;同时,较高的对流强度也使得降雨量增多,霰粒子数目也在对流发展旺盛时期显著增多。2)非感应起电率主要和冰晶-霰的碰并分离过程有关,对流强度较大时,非感应起电率较大,电荷结构持续时间较长,过程明显,感应起电率也较强。3)对流强度较大时,电荷结构更为复杂,雷暴云发展初期基本呈现为三极性,发展旺盛时期底部正电荷区域嵌入一个较小的负电荷区,呈现四极性电荷结构,雷暴云发展末期基本呈现偶极性电荷结构;对流强度较小时,发展初期、旺盛时期均呈现三极性电荷结构,发展末期呈现偶极性电荷结构。  相似文献   
8.
基于X波段双线偏振天气雷达的雷暴云粒子识别   总被引:5,自引:1,他引:4  
郭凤霞  马学谦  王涛  陈聪 《气象学报》2014,72(6):1231-1244
为了进一步认识雷暴云中影响起电的主要水成物类型,联合714XDP 天气雷达观测到的偏振参量(Z H 、Z DR 、K DP 和ρHV ),在利用模糊逻辑方法的基础上引入温度(T),对中国西北地区夏季雷暴云中的水成物类型进行识别,将水成物分为11种。参考 S 和 C 波段及少量的 X 波段偏振雷达的粒子识别研究,得到11种粒子对应的各偏振参量阈值。分析了2007年7月24日的一次观测过程几个时刻的偏振参量、地面电场、放电频数及识别结果,并与利用三维雷暴云动力电耦合数值模式模拟出来的粒子分布结果做了对比。结果表明,选取的偏振参量阈值基本合理,采用的模糊逻辑方法能有效、合理地识别出雷暴云内水成物的相态和分布,而且利用 K DP 可以大致判断云内电荷区。  相似文献   
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