沙尘作为冰核对雷暴云和闪电的模拟研究
编号:685
访问权限:仅限参会人
更新:2025-04-02 10:26:43 浏览:44次
口头报告
摘要
本研究基于改进的WRF-ELEC模式,研究沙尘气溶胶作为冰核(IN)对2021年4月15日北京沙尘-雷暴事件中云微物理特征及闪电活动的影响。针对现有模式中IN参数化未考虑气溶胶动态作用的局限性,通过耦合了气溶胶浓度的IN参数化方案(EXP组),与传统温湿度IN参数化方案(CON组)和观测结果(OBS组)进行对比模拟,最后进行了IN浓度梯度敏感性试验(1000-80000 cm⁻³)。研究表明:1)沙尘作为IN显著增加云中冰晶浓度,EXP组冰晶数浓度较CON组提升两个量级,导致液态水竞争加剧,强反射率区(>45 dBZ)缩小而中等反射率区(30-40 dBZ)扩大;2)冰晶的增多导致EXP组主要正电荷区域增强,形成了反三极性电荷结构,致使EXP组地闪(CG)总数减少但正地闪(+CG)比例显著升高,与观测中+CG高比例现象一致;3)IN浓度梯度试验显示,当背景气溶胶浓度从1000 cm⁻³增至80000 cm⁻³时,冰晶异质核化过程显著增加,潜热释放增加并导致上升气流增强,且总降水量随冰晶水汽竞争增强而减少,+CG占比从1.99%升至42.48%。研究揭示了沙尘作为IN对雷暴云微物理-电荷结构-闪电活动的影响机制,证明了改进的IN参数化方案可有效模拟气溶胶作为IN对雷暴的影响作用。
稿件作者
孙春发
中国科学院大气物理研究所
刘冬霞
中国科学院大气物理研究所
郄秀书
中国科学院大气物理研究所
肖现
北京城市气象研究院
发表评论