Численное моделирование термодинамических и микроструктурных параметров конвективного облака в процессе его эволюции

В статье представлена трехмерная нестационарная численная модель конвективных облаков с детальным описанием гидротермодинамических, микрофизических и электрических процессов, приведены результаты исследований изменения со временем термодинамических, микроструктурных и электрических параметров. Гидротермодинамический блок модели состоит из уравнений движения, описывающих влажную конвекцию в приближении Буссинеска. Уравнения микрофизического блока описывают процессы нуклеации, конденсации, коагуляции, сублимации, аккреции, агрегации, замерзания капель, осаждения облачных частиц в поле силы тяжести, их перенос воздушными потоками, а также взаимодействие облачных частиц под влиянием электрического поля облака. На основе разработанной модели проведены численные эксперименты по исследованию формирования конвективных облаков при различных стратификациях атмосферы и структуры поля ветра в атмосфере. Определены термодинамические и микроструктурные параметры в зоне мощного конвективного облака. Система уравнений модели решалась методом расщепления по физическим процессам и покомпонентного расщепления.