雷暴云底部正电荷区对闪电类型影响的数值模拟  

作　　者：谭涌波[1,2] 梁忠武 师正[1,2] 朱俊儒[1,2] 郭秀峰[1,2] 

机构地区：[1]南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,南京210044 [2]南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京210044

出　　处：《中国科学：地球科学》2014年第12期2743-2752,共10页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(编号:2014CB441403);国家自然科学基金项目(批准号:41175003;41075003);江苏高校优势学科建设工程项目资助

摘　　要：在经典的雷暴云三极电荷结构的假定下结合已有的随机放电参数化方案,进行了二维高分辨率闪电放电的模拟实验,定量的探讨了雷暴云底部正电荷对闪电类型的影响.结果表明:(1)雷暴云底部正电荷对负地闪和反极性云闪的产生起了关键作用,随着底部正电荷区的电荷密度大小或分布范围的增大,闪电类型依次从正极性云闪向负地闪再向反极性云闪变化;(2)相对于电荷区分布范围而言,底部正电荷区的电荷密度大小对闪电类型的影响起主导作用.只有当雷暴云底部正电荷区的最大电荷密度取值在一定范围内时,才会出现负地闪,并且负地闪的发生概率相对固定;(3)在该范围内,负地闪的发生由底部正电荷区的电荷密度大小以及分布范围共同决定,且其与云闪触发条件之间存在一个线性边界;(4)底部正电荷区的电荷密度大小以及分布范围的共同效果是改变底部正位势阱的分布,当闪电启动参考电位接近0 MV时生成反极性云闪,而当其远小于0 MV时则更容易形成负地闪.

关 键 词：底部正电荷 电荷密度 分布范围 闪电类型 数值模拟 

分 类 号：P427.3[天文地球—大气科学及气象学]