积云模式中上行地闪的参数化方案及起始有利云内环境特征的探讨  

A parameterization scheme for upward lightning in the cloud model and a discussion of the initial favorable environmental characteristics in the cloud

作　　者：谭涌波[1] 陈超[1] 周洁晨 周博文[1] 张冬冬[1] 郭秀峰[1] 

机构地区：[1]南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室,气候与环境变化国际合作联合实验室,气象灾害预报预警与评估协同创新中心,中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,南京210044

出　　处：《中国科学：地球科学》2016年第7期986-999,共14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:41175003,41475003)资助

摘　　要：上行地闪是一种始发于超高建筑物(高度至少在100m以上)顶端的大气放电现象,目前对其的认知主要通过地面观测,而相应的理论模式研究较为缺乏.本文在已有的双向先导随机模型的基础上,创建上行地闪随机放电参数化方案,并耦合到雷暴云起、放电模式中,进行了二维高分辨率上行地闪放电的模拟实验,得到的上行闪电与观测结果具有较好的一致性.通过分析雷暴云电荷结构给出了常规地闪起始的有利云内环境特征,并分析了正、负上行地闪一些特征的异同,结果表明:模拟得到的上行正地闪多为诱导触发的上行地闪,通常是三极电荷结构下次正电荷区与地面之间的一种放电现象,前次云闪过程对空间环境电场的影响为其起始提供了有利条件,整个放电过程延伸范围有限、分叉少、放电不充分;上行负地闪多为偶极电荷结构中主负电荷区与地面之间的放电过程,温度层结的高度低以及降水粒子的下沉使电荷区高度降低是其起始的根本原因,上行负地闪发展旺盛,分支较多;诱导触发的上行地闪主要发生于雷暴成熟期,而自行触发的上行地闪则更容易在雷暴消散期起始.

关 键 词：上行地闪 数值模拟 触发条件 传播特性 雷暴云模式 

分 类 号：P427.3[天文地球—大气科学及气象学]