王曼霏

（内蒙古自治区雷电预警防护中心,内蒙古 呼和浩特010051）

1 概述

雷暴是一种常见的灾害性天气,特别是在夏季,雷暴不但多发,而且出现的生命周期短、范围小,而业务数值预报模式时空扩展性小以及水平、垂直分辨率较低,导致对其的预警预报是天气预报中较困难的工作之一。强对流天气的发生、发展具有突发性和局地性,目前对空间内对流的探测十分有限,所以对雷暴的研究与观测更多地借助于实时监测手段,如雷达、闪电定位仪、地面大气电场仪等仪器。然而,雷暴云中粒子电荷结构的复杂性、闪电的发生存在不确定性和随机性,远远超过了地面探测技术所能了解范围。因此,数值模拟技术也更多地应用到雷暴的研究中。言穆弘等[1]利用二维时变轴对称模式,发现云下部次正电荷区的持续时间与对流场关系密切,张义军等[2]通过利用二维时变轴对称模式研究发现,次正电荷区的发展强弱和持续时间的长短与温湿条件有关。Mansell 等[3]通过对雷暴数值模拟发现,不同阶段的雷暴云电荷结构会发生变化,普通极性和反极性电荷结构可能会同时存在。通过对雷暴过程的模拟,还原了观测无法得到的三维空间内雷暴云发生发展的过程,以及云内部微物理结构、电荷结构分布、雷暴中的电场,为探究雷暴发生发展机制、雷电监测预警提供了理论依据。

2 数值模式介绍

本文采用孔凡铀[4-6]等在三维冰雹云模式基础上加入了详细的起电和放电参数化方案而形成的三维雷暴云动力- 电耦合数值模式对个例进行模拟。……