Исследование влияния аэрозолей на электрические параметры конвективных облаков (заключительный)

Объектом исследования являются методы и модели прогноза опасных быстроразвивающихся атмосферных явлений, учитывающие влияние аэрозольных частиц на электрические процессы внутри конвективных облаков. Целью работы является исследование влияния аэрозолей на электрические процессы в конвективных облаках по данным мезомасштабного численного моделирования, теоретических и экспериментальных исследований. В рамках НИР: 1. Проведено исследование влияния аэрозолей на электрические процессы на средних масштабах. Выполнено моделирование мощных грозовых событий с помощью численной модели прогноза погоды с двумя параметризациями микрофизических процессов, отличающимися учётом аэрозольных частиц, и параметризацией электрических процессов. Выявлено, что присутствие аэрозольных частиц влияет как на микрофизическую, так и на электрическую структуру грозовых облаков, при этом полученные различия в микрофизической структуре грозовых облаков обуславливают видоизмененную внутреннюю структуру грозового облака. 2. Разработана теоретическая модель электрических процессов, учитывающая заряд на аэрозольных частицах. Проведены оценки установившихся зарядов на снежной крупе, льдинках и аэрозольных частицах для определенных размеров и концентраций частиц. 3. Разработана параметризация электрических процессов, учитывающая электрические заряды, возникающие на твердых гидрометеорах и на аэрозольных частицах. Показано перераспределение зарядов между тремя типами участвующих в электризации частиц при использовании разработанной параметризации. 4. Проведено исследование влияния аэрозолей на электродинамику конвективных систем над территориями с различной аэрозольной нагрузкой: мегагородом, метрополисом и малозаселенной территорией, подвергающейся воздействию выбросов от лесных пожаров. Выявлены характерные особенности электрических параметров облаков, которые напрямую влияют на возникновение электрических разрядов и молниевую активность. 5. Выполнена верификация результатов моделирования по данным наземных сетей наблюдений за геофизическими полями и данным грозопеленгационной сети.