强雷暴中正地闪发生的条件  

作　　者：郭凤霞[1,2,3] 陆干沂 吴鑫[3,4] 王昊亮[2,3] 刘祖培[2,3] 鲍敏[2,3] 李雅雯[2,3] 

机构地区：[1]南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,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 [3]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 [4]中国科学院城市环境研究所,厦门361021

出　　处：《中国科学：地球科学》2016年第5期730-742,共13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:41275008);公益性行业(气象)科研专项项目(编号:GYHY201306069);江苏省气象灾害重点实验室开放课题(编号:KLME1004)资助

摘　　要：为了进一步认识强雷暴中正地闪偏多的原因,本文利用三维雷暴云动力-电耦合数值模式,通过模拟一次强雷暴过程,讨论了正地闪频发需要的条件.结果表明,云闪的发生需要较强的上升气流,而正地闪的发生不仅需要更强的上升气流,还需要云低层存在强的下沉气流,即正地闪发生在强雷暴云成熟阶段后期,对应固态降水强度最大时段.此时,云内主上升气流区内的各电荷区被强上升气流抬升,短暂地呈现反三极性结构,非感应起电机制作用使大量的霰粒子带正电荷,形成了中部电荷密度较大、范围较深厚的正电荷区.而下沉气流区比上升气流区电荷结构更复杂,呈正、负交替的多层结构.由于雷暴云上部负电荷区中部分带负电荷的霰和雹粒子被下沉气流输送到低层,及低层区域感应起电机制的共同作用,使上升气流区外围的对流降水区中的霰和雹粒带上负电荷,在近地面形成一个较强的、范围较大的负电荷区.强雷暴云中下部存在的这个偶极性电荷结构为正地闪的发生提供了有利条件.正地闪发生阶段对应着上升气流、雹粒子体积和总闪的快速增强阶段.因此,强雷暴中正地闪的发生可作为雷暴强度及冰雹形成的一个指示因子.

关 键 词：强雷暴 正地闪 上升、下沉气流 霰、雹粒子 电荷结构 

分 类 号：P427.3[天文地球—大气科学及气象学] P446