مدل‌سازی انتقال بار الکتریکی درون اَبر (آذرخش) و پیاده‌سازی آن در یک مدل پیش‌یابی یک‌بُعدی ابر قائم
نویسندگان
چکیده مقاله:
یکی از پدیده‌‌های جوّی آذرخش است. برخورد گویچه‌‌های برف با ذرات یخ (یا برف) در جریان‌های بالاروی قائم 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 قائم تا ارتفاع 15 کیلومتری صورت گرفت. برای بررسی رخداد آذرخش پارامترهای سرعت قائم 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.
منابع مشابه
مدل سازی انتقال بار الکتریکی درون اَبر (آذرخش) و پیاده سازی آن در یک مدل پیش یابی یک بُعدی ابر قائم
یکی از پدیده های جوّی آذرخش است. برخورد گویچه های برف با ذرات یخ (یا برف) در جریان های بالاروی قائم و در حضور آب مایع ابراشباع، موجب تفکیک بارهای الکتریکی در ابرها و ایجاد آذرخش می شود. علی رغم اینکه آذرخش از مشخصه های سامانه های شدید آب و هوایی به شمار می رود، اما امکان پیش بینی پتانسیل وقوع آن در پیش بینی های کوتاه مدت تا حد کمی برآورده شده است. لذا هدف اصلی در این تحقیق، بررسی تفکیک بار درون ...
متن کاملپیاده سازی سه مجموعه روابط پارامتری انتقال بار الکتریکی در مدل یک بُعدی ابر
از آنجا که نتایج شبیه سازی میدان الکتریکی درون ابر به مقدار زیادی به روابط مورد استفاده در پارامترسازی انتقال بار الکتریکی حساس است، در این پژوهش سه مجموعه روابط پارامتری پیشنهاد شده تاکاهاشی در 1978 و 1984 (tak)، جایاراتنه و همکاران در 1983، گاردینر و همکاران در 1985 و زیگلر و همکاران در 1991 (jgz) و سندرز و همکاران در 1991 (san) کُدنویسی و در مدل یک بُعدی ابر قائم پیاده سازی شد. نتایج حاصل از ب...
متن کاملپیادهسازی سه مجموعه روابط پارامتری انتقال بار الکتریکی در مدل یک‌بُعدی ابر
از آنجا که نتایج شبیهسازی میدان الکتریکی درون ابر به مقدار زیادی به روابط مورد استفاده در پارامترسازی انتقال بار الکتریکی حساس است، در این پژوهش سه مجموعه روابط پارامتری پیشنهاد شده تاکاهاشی در 1978 و 1984 (TAK)، جایاراتنه و همکاران در 1983، گاردینر و همکاران در 1985 و زیگلر و همکاران در 1991 (JGZ) و سندرز و همکاران در 1991 (SAN) کُدنویسی و در مدل یک‌بُعدی ابر قائم پیاده‌سازی شد. نتایج حاصل از ب...
متن کاملمطالعه موردی تأثیر برخی خصوصیات دینامیکی و خردفیزیکی ابر بر آذرخش درونابری با استفاده از مدل WRF
از مشخصههای بارز توفانهای تندری، آذرخش است. فعالیت آذرخش معمولاً 10 تا 20 دقیقه زودتر از بارش صورت میگیرد و همچنین آذرخشهای درونابری زودتر از آذرخشهای ابر به زمین رخ میدهند. در این پژوهش بهمنظور مطالعه اثر برخی خصوصیات دینامیکی و خردفیزیکی ابر بر میدان الکتریکی و آذرخش درونابری از مدل WRF برای شبیهسازی دو رخداد توفان تندری با مقادیر CAPE متفاوت در منطقه تهران استفاده شد. در این راستا، ...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 40 شماره 1
صفحات 137- 148
تاریخ انتشار 2013-04-21
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023