曾 勇,张小娟,李 皓,邹书平,黄海迅,黄 钰
(1.贵州省人工影响天气办公室,贵州 贵阳 550001; 2.中国气象局 云雾物理环境 重点实验室 北京 100081;3.成都信息工程大学 大气科学学院高原大气与环境 四川省重点实验室,四川 成都 610225)
雷暴是中小尺度天气系统经常伴随的天气现象,具有历时短、能量大和破坏力强的特点,给人民的生产和生活带来影响。闪电是雷暴发展演变过程中强烈的放电现象,研究闪电的放电特征有利于了解雷暴的活动规律。雷暴的起电、放电以及电荷结构的研究一直以来是大气电学的一个重要研究方向。国内外针对这一科学问题开展了大量观测试验与数值模拟研究,取得了一定进展。但受限于探测手段的限制以及自然雷暴的复杂性,关于雷暴云电荷结构的形成机制仍然缺乏更加深入的认识。
国内外基于数值模式与实验室模拟试验,对雷暴云起电机制及雷暴云电荷结构的形成开展大量研究,获得了一些有意义的结果。通过研究发现引起雷暴云起电的机制可能有多种,但感应起电机制与非感应起电机制是目前国际上公认度最高的两种起电机制。Elester等[1]最早提出了非感应起电机制,认为云内极化云滴与雨滴之间的相互碰撞会起电,云滴与雨滴带不同极性电荷。Mason[2]考虑水成物粒子影响,利用非定常一维云模式模拟计算了水成物粒子浓度、尺度、荷电量以及电场的时空演变,发现在含有冰相粒子极为丰富的完全冻结云区内,感应起电机制很强,足以产生引发闪电的强电场。……