冰核化过程影响“晴天霹雳”闪电形成的数值模拟研究
编号:198
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更新:2026-03-26 20:10:08 浏览:23次
口头报告
摘要
为探究冰核化过程对“晴天霹雳”(Bolt-from-the-Blue,BFB)闪电可能产生的影响,本文利用包含起电和放电过程的三维积云模式,对比分析了两种不同核化方案下雷暴云的起电与闪电特征。一种方案同时考虑均质与异质核化过程,另一种则仅考虑均质核化。模拟结果表明,异质核化过程可能对BFB闪电的发生具有重要影响。云顶附近,同质核化过程生成大量小冰晶,通过非感应起电机制形成上部主正电荷区;而异质核化过程则产生大冰晶,促进霰粒增长,在-15°C附近加速并增强电荷分离,进而导致主负电荷区显著增强。仅考虑均质核化时,电荷结构呈典型偶极性,闪电以云闪为主,发生云闪22次,正地闪1次,未出现BFB闪电。而在同时考虑两种核化过程的方案中,异质核化使电荷结构更为复杂:早期过早的异质核化导致反偶极性结构,随后发展为复杂多极性,最终演变为经典三极性结构。在三极性电荷结构背景下,中部主负电荷区的电荷量显著高于上部主正电荷区,这种特殊的三极性结构有利于BFB闪电的产生。该方案下共发生云闪152次、地闪112次,其中包含7次BFB闪电。
关键词
晴天霹雳闪电,非感应起电,电荷结构,同质核化,异质核化
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