|
|
|
|
مدلسازی انتقال بار الکتریکی درون اَبر (آذرخش) و پیادهسازی آن در یک مدل پیشیابی یکبُعدی ابر قایم
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
قرایلو مریم ,پگاهفر نفیسه ,علیاکبری بیدختی عباسعلی
|
|
منبع
|
فيزيك زمين و فضا - 1393 - دوره : 40 - شماره : 1 - صفحه:137 -148
|
|
چکیده
|
یکی از پدیدههای جوّی آذرخش است. برخورد گویچههای برف با ذرات یخ (یا برف) در جریانهای بالاروی قایم و در حضور آب مایع ابراشباع، موجب تفکیک بارهای الکتریکی در ابرها و ایجاد آذرخش میشود. علیرغم اینکه آذرخش از مشخصههای سامانههای شدید آب و هوایی به شمار میرود، اما امکان پیشبینی پتانسیل وقوع آن در پیشبینیهای کوتاهمدت تا حد کمی برآورده شده است. لذا هدف اصلی در این تحقیق، بررسی تفکیک بار درون ابر (در مقیاس خُردفیزیک) و پیادهسازی آن در قالب یک مدل یکبُعدی ابر بهمنظور مشخص کردن چگالی بار در یک توفان تندری است. درنهایت با استفاده از مقایسه بین شدت میدان الکتریکی (ناشی از بارهای ایجاد شده در داخل ابر) و میدان بار الکتریکی آستانه، زمان شکلگیری آذرخش برای یک مورد تحقیقاتی برآورد میشود. در این پژوهش میانگین بار انتقالی حاصل از برخورد گویچه برف و بلور یخ با کاربست روابط پارامتری سندرز و همکاران (1991) و با استفاده از یک گمانهزنی ایدهآل شبیهسازی شد. این شبیهسازی بهمدت 70 دقیقه با گام زمانی 1 ثانیه و قدرت تفکیک مکانی 250 متر در راستای قایم تا ارتفاع 15 کیلومتری صورت گرفت. برای بررسی رخداد آذرخش پارامترهای سرعت قایم نسبی گویچههای برف نسبت به هوای درون ابر، نسبتهای اختلاط گویچه برف و یخ، میدان الکتریکی حاصل از برخورد گویچه برف و بلور یخ و میانگین بار انتقالی در این برخورد محاسبه شد. تحلیل نتایج نشان داد که در این مورد تحقیقاتی رخدادهای آذرخش در بین زمانهای 35 تا 50 دقیقه بعد از زمان آغازگری رخ داده است. نکته قابلتوجه حضور همزمان گویچههای برف و بلور یخ در درون ابر در آغازگری میدان الکتریکی است. با برقراری این شرط و ایجاد برخورد بین این ذرات میدان الکتریکی درون ابر بهوجود میآید. به محض اینکه شدت میدان الکتریکی (مثبت یا منفی) از حد آستانه تعریف شده مارشال و همکاران (1995) بیشتر شود، آذرخش اتفاق میافتد. با گذشت زمان و کاهش نسبتهای اختلاط گویچههای برف و بلورهای یخ میدان الکتریکی درون ابر در ارتفاعهای بالا تضعیف شده و میدان الکتریکی در ارتفاعهای پایینتر (بهواسطه ریزش ذرات بارشی) تشکیل میشود. شکلگیری میدان منفی با توجه به علامت منفی بار الکتریکی انتقالیافته در برخورد قابلتوجیه است.
|
|
کلیدواژه
|
مدل یکبُعدی ابر ,مدلسازی انتقال بار درون ابر ,آذرخش درون ابر ,گویچه برف ,بلور یخ ,شدت میدان الکتریکی درون ابر ,1-D prognostic cloud model ,Intracloud charge transfer modeling ,Intracloud lightning ,Graupel ,Ice crystal ,Intracloud electric field
|
|
آدرس
|
دانشگاه تهران, استادیار، گروه فیزیک فضا، موسسه ژیوفیزیک دانشگاه تهران, ایران, پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی, استادیار، پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی، تهران, ایران, دانشگاه تهران, استاد، گروه فیزیک فضا، موسسه ژیوفیزیک دانشگاه تهران, ایران
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Authors
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|