熱帶沿海地區一次局地雷暴消散階段的云內電場*

余海 張廷龍 陳陽 呂偉濤 趙小平 陳潔

1) (海南省南海氣象防災減災重點實驗室, 海口 570203)

2) (中國氣象科學研究院災害天氣國家重點實驗室, 北京 100081)

3) (西昌衛星發射中心, 西昌 615000)

利用球載電場探空儀于2019年8月12日在海南島東北部海岸線附近獲得的一次局地雷暴消散階段的云內電場探空資料, 結合S波段天氣雷達、地面大氣平均電場儀、地閃定位等觀測資料, 詳細分析了該雷暴的演變過程和電學特征.由電暈電流反演的垂直電場廓線可知, 云內正、負電場最大值分別位于大約6.3和8.3 km處, 垂直方向上, 云內分布著6個電荷區, 最下部為負電荷區, 往上依次改變極性, 且所有電荷區都位于零度層以上的混合相區域.由于數據中斷, 無法準確判斷上部負電荷區上部邊界以及其上方的正電荷區信息, 其余四個電荷區分別位于海拔高度6.0—6.3 km, 6.3—6.6 km, 6.9—7.3 km以及7.3—8.3 km之間, 電荷密度分別為–1.84, 1.80, –1.46和1.04 nC/m3.由已有數據推算, 最上部負電荷區電荷密度應大于–0.51 nC/m3,其電荷區相對強度僅次于靠近其下部邊界的正電荷區, 兩者電荷區厚度都超過1 km.

1 引 言

已有的研究表明, 雷暴云的電荷結構是雷暴云動力結構、水成物粒子分布和起電機制共同作用的結果, 在雷暴發展的不同階段, 其電荷結構也存在一定的差異.由于雷暴云內電荷區的分布及其強度很大程度上決定了雷暴的閃電活動特征, 因此, 關于雷暴云電荷結構的研究一直是大氣電學的熱點問題.

雷暴云電荷結構的研究方法大致可以分為三類……