西北内陆高原雷暴云电活动与微物理场特征的相关性
2012-01-30郭凤霞张义军言穆弘王涛
郭凤霞,张义军,言穆弘,王涛
(1.南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,江苏南京210044;2.南京信息工程大学中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室,江苏南京210044;3.中国气象科学研究院雷电物理与防护工程实验室,北京100081;4.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所西部气候环境与灾害实验室,甘肃兰州730000)
0 引言
雷暴云内的电场探空研究(Krehbiel and Roble,1986;Stolzenburg et al.,1998a,1998b,1998c)发现,上升气流区通常存在上下两个正电荷区,上部正电荷区是正电荷的主要累积区域,位于-20℃高度附近,下部正电荷区位于0℃高度附近,尺度和电荷量都较小,在两个正电荷区之间,-10~-20℃高度上有一个负电荷区。这种典型结构被称为偶极性(只有主正电荷区和中部负电荷区)或三极性(出现底部正电荷区)电荷结构(Williams,1989)。
20世纪80年代以来,有一些研究在观测资料的基础上,通过点电荷模式、地面电场的极性和闪电电场变化的多站地面观测,拟合了闪电源的位置,推断了云中电荷分布。研究发现,在我国西北内陆高原地区,雷暴云底部的正电荷区比常规三极性电荷结构雷暴内的正电荷电荷量大、分布范围广(Liu et al.,1989)。这种独特的电荷结构使雷暴云呈现出特殊的电特性:雷暴云当顶时,地面电场多为正极性;云地闪比例大(郄秀书和郭昌明,1990),具有较高的正地闪发生比例(Qie,1991);云内放电过程的K变化起始于负电荷区,并向下部正电荷区传播(郄秀书等,1998);几乎所有的云内放电都发生于云的下部,并中和云中部的主负电荷和下部的正电荷(Qie et al.,2000);所有的人工引发雷电都为正极性闪电,并仅有连续电流阶段(Liu et al.,1994)。……
