Представлены данные о динамике напряжённости электрического поля и объёмного заряда двух сильных гроз в различных регионах мира: Северный Кавказ (Россия) и Пекин (Китай). Данные получены по результатам моделирования с применением численной трёхмерной нестационарной модели конвективного облака, разработанной в ГГО им. А. И. Воейкова. Моделирование проводилось с использованием данных радиозондирования атмосферы, полученных во время развития наблюдаемых гроз. Вычислено пространственное распределение напряжённости электрического поля и объёмного заряда внутри облака и в его окрестностях. Воспроизведена многослойная зарядовая структура облака с тонкими слоями «экранирующих» зарядов, представлена соответствующая структура напряжённости электрического поля для каждой из стадий электризации. Обсуждены особенности динамики электрической структуры исследуемых кучево-дождевых облаков. Рассмотрен случай моделирования облака с инвертированной полярностью. Проведена верификация численной модели конвективного облака по данным эмпирических моделей электризации конвективного облака, показавшая удовлетворительный результат.

На английском языке
Dynamics of cumulonimbus electrical structures
Mikhailovskii Yu.P.
Toropova M.L.
Veremei N.E.
Dovgalyuk Yu.A.
Sin'kevich A.A.
Yang J.
Lu J.

We present the data on the dynamics of the electric field strength and volume charge of two severe thunderstorms in different regions of the world, namely, in the North Caucasus (Russia) and in Beijing (China). The data were obtained as a result of modeling, using a numerical three-dimensional non-stationary model of cumulus developed at the A. I. Voeikov Main Geophysical Observatory. The modeling was based on rawinsonde data obtained during thunderstorm events in different regions. The spatial distribution of the electric field strength and volume charge inside the cloud and in its vicinity was calculated. The multilayer charge structure of the cloud with thin layers of "shielding" charges is reproduced and the corresponding structure of the electric field strength is presented for each electrification stage. The dynamics features of the electrical structure of the studied cumulonimbus are discussed. The case of modeling of a cloud with inverted polarity is considered. Verification of the numerical model based on empirical models of cumulus electrification showed a satisfactory result.