Page 72 - 《高原气象》2023年第1期
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第 42 卷  第 1 期                         高     原    气     象                             Vol. 42  No. 1
                2023 年 2 月                       PLATEAU METEOROLOGY                              February， 2023


             邹迪可， 郭凤霞， 张志伟，等， 2023.  青藏高原雷暴云底部次正电荷区与暖云区厚度的关系［J］. 高原气象， 42（1）： 68-81.
             ZOU Dike， GUO Fengxia， ZHANG Zhiwei，et al， 2023.  Relationship between Lower Positive Charge Center and Warm Cloud
             Depth  in  Thunderstorms  over  Qinghai-Xizang  Plateau［J］. Plateau  Meteorology，  42（1）：  68-81. DOI：  10. 7522/j. issn. 1000-
             0534. 2022. 00023.




                              青藏高原雷暴云底部次正电荷区与

                                             暖云区厚度的关系



                          邹迪可， 郭凤霞， 张志伟， 初 雨， 鲁 鲜， 刘 舟， 吴泽怡

                        （中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室/南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化
                                国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心，  江苏  南京    210044）

                     摘要： 为了弥补青藏高原雷暴观测个例的不足， 从动力、 微物理和起电过程之间的密切联系来解释青藏
                     高原雷暴云底部较大的次正电荷区（LPCC）和暖云区厚度（WCD）之间的关系， 本文设置敏感性试验组，
                     通过三种途径， 改变了青藏高原那曲地区一次 LPCC明显且对流较强的雷暴过程的探空初始场， 得到 10
                     组具有不同 WCD 值的初始场算例， 利用三维雷暴云动力-电耦合数值模式， 模拟分析了 WCD 和 LPCC
                     之间的可能关系。结果表明， 在青藏高原 WCD并不是决定 LPCC大小的唯一因素， 明显的 LPCC的形成
                     需要较薄的WCD配合较强但不能太强的上升速度， 即使WCD很薄， 太强的上升气流也仅容易形成主正
                     和主负电荷区非常强的一般型雷暴， 太弱的上升气流， 也仅能形成主正和主负电荷区很弱的一般型雷
                     暴。雨滴的两个主要源项， 即雨滴通过重力碰并收集云水和霰融化形成雨水， 及霰的主要源项霰撞冻云
                     水， 这三个微物理过程的效率主要取决于对流强度。薄的 WCD 对暖云降水过程的抑制作用不及强的上
                     升速度对暖云降水过程的增强作用。在对流强度变化不大的情况下， WCD 主要影响着冰粒子的分布高
                     度， WCD 越薄， 向 0 ℃层以上输送的云滴尺寸越小， 数目越多， 越利于低层冰粒子的生长， LPCC 和主
                     负电荷区越明显； WCD 越厚， 越利于较高高度冰粒子的生长， LPCC 趋于减弱， 而主负和主正电荷区趋
                     于明显。
                     关键词： 青藏高原； 底部次正电荷区； 暖云区厚度； 数值模式
                     文章编号： 1000-0534（2023）01-0068-14   中图分类号： P446   文献标识码： A
                     DOI： 10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2022. 00023



              1  引言                                             让内陆高原地区的雷暴电荷结构具有一定的特殊
                                                                性， 主要表现为： 雷暴当顶时地面电场常表现为正
                  在雷暴云中， 闪电活动很大程度上受云内的电
                                                                极性（刘欣生等， 1987； 王才伟等， 1987）（约定： 当
             荷结构影响， 电荷结构又取决于与云的微物理和动                            地面电场受雷暴内正电荷控制时， 地面电场为
             力过程密切相关的起电过程， 因此， 对雷暴云电荷                           正）； 几乎所有的云闪都发生在中部负电荷区和底
             结构的认识一直是大气电学领域内的一个重要研                              部次正电荷区（Lower positive charge center， LPCC）
             究内容。不同地区的雷暴云受当地气候和地形等                              之间（王才伟等， 1987； 邵选民和刘欣生， 1987； 李
             因素影响， 动力和微物理特征有较大差异， 因此电                           国平， 2002； 郭凤霞等， 2004， 2007a， 2007b； Qie
             荷结构也有较大差异（Williams， 1989）。中国西北                     et al， 2005a； Pawar and Kamra， 2004）； 所有的火箭
             内陆高原平均海拔较高， 其特殊的地形和热力条件                            人工触发闪电都是在地面电场为正的情况下成功


                 收稿日期： 2021⁃09⁃08； 定稿日期： 2022⁃03⁃07
                 资助项目： 国家重点研发计划项目（2017YFC1501503）； 国家自然科学基金项目（41975003， 41875002）
                 作者简介： 邹迪可（1997 -）， 男， 山东威海人， 硕士研究生， 主要从事雷暴电学研究. E-mail： zdkkdz1242@163.com
                 通信作者： 郭凤霞（1977 -）， 女， 甘肃平凉人， 教授， 主要从事雷暴电学研究. E-mail： guofx@nuist.edu.cn
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