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气溶胶浓度浓度高
会对闪电活动产生怎样的影响呢？
雷暴云起电和闪电作为一种强烈的天气现象 ， 严重危害人类生产生活 ， 给基础设施、通信等带来不利影响 。 研究显示 ， 气溶胶通过影响云凝结核浓度 ， 参与云微物理过程 ， 影响云内的起电和闪电活动 。 随着城市化进程加快 ， 大城市群区域污染严重 ， 气溶胶浓度变化会使闪电活动越来越多吗？这个问题引起学界关注 。
日前 ， 中国科学院大气物理研究所郄秀书团队发现 ， 气溶胶浓度增加或导致华北雷暴云起电增强、闪电活动增多 。
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郄秀书团队利用自主研发的北京闪电定位网 ， 对百余次雷暴前的PM2.5浓度与闪电活动进行分析 ， 发现当PM2.5浓度低于一定阈值时 ， 闪电活动与PM2.5浓度存在正相关 ， 此时气溶胶主要通过云微物理过程增强闪电活动 。
据团队成员孙萌宇博士介绍 ， 气溶胶影响机制很复杂 ， 其可以充当云凝结核参与并改变雷暴云内微物理过程 ， 增强云内降水粒子的起电机制 ， 影响云内电荷分布和结构 ， 导致闪电增多；而当其浓度显著增加并高于一定阈值时 ， 辐射效应明显 ， 使大气不稳定度降低 ， 对流活动减弱 ， 闪电减少 。
针对气溶胶影响云凝结核浓度导致闪电增多的现象 ， 已有学者借助数值模式对其成因展开探讨 ， 但同时考虑起电、放电过程的研究尚少 ， 而不同云凝结核浓度对云微物理过程的影响机制仍存在较大争议 。
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为此 ， 研究团队同时耦合了美国国家强风暴实验室（NSSL）双参数微物理方案、详细起电以及整体放电方案的WRF-ELEC模式 ， 对多单体雷暴过程进行模拟研究 ， 提出气溶胶浓度增加导致闪电增多的一种微物理机制 。 结果表明 ， 在污染情形下 ， 云凝结核浓度增加 ， 导致云滴数目和潜热释放增加 ， 上升气流增强 ， 从而产生更多的冰晶粒子 ， 导致起电过程增强 。 同时 ， 云凝结核浓度增加还使得霰粒半径增大 ， 粒子间碰撞效率随之增加 ， 进一步增强云内起电 ， 闪电活动显著增多 。
研究团队提出的上述气溶胶浓度增加导致起电增强、闪电增多的微物理机制 ， 在一定程度上解释了近几年京津冀地区污染防控力度加大、污染减轻 ， 以及强雷暴和闪电活动明显减少的现象 。 该研究成果发表在《地球物理学报》和《Atmospheric Chemistry andPhysics》（《大气化学与物理》） 。
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