雷暴云首次放电前两种非感应起电参数化方案的比较

在三维强风暴动力-电耦合数值模式中分别引入两种基于不同实验室结果的非感应起电参数化方案S91和SP98,对比分析了一次雷暴单体首次放电前,利用两种方案模拟得到的非感应电荷转移区域、极性、量级和电荷结构的演变特征,及其与有效液态水、温度、粒子分布和对流之间的关系。结果表明,S91中,起电区域逐渐由高温、高有效液水区向低温、低有效液水区转移。电荷转移量快速增加,且由以正极性为主过渡为以负极性为主。电荷结构由偶极性转变到三极性。SP98中,淞附增长率的大值区范围较大,霰以携带正电荷占绝对优势,易形成反极性的电荷结构,但有进一步转变为三极性的趋势。两种方案的共同点表现为:电荷层较高,位于对流区上部及雷暴移动方向前侧出流区;正电荷转移多发生在高有效液态水(或淞附增长率)和高温区,负电荷转移都发生在低有效液态水(或淞附增长率)和低温区;转移电荷的正中心均位于霰的累积区中心,负中心易出现在冰晶和霰共存区的中心。