Estudio de sensibilidad del modelo WRF-ELEC empleando distintas parametrizaciones del mecanismo de electrificación no inductivo

Abstract

Haciendo uso del modelo WRF-ELEC, se simuló el desarrollo de una tormenta real empleando dos parametrizaciones diferentes del mecanismo de electrificación no inductivo. El dominio de simulación se centró en la Ciudad de Córdoba, con el fin de obtener resultados representativos de nuestra región. Luego, se analizó el desarrollo de la actividad eléctrica de una celda convectiva según cada parametrización y se llevaron a cabo comparaciones entre los distintos resultados obtenidos. Se estudió también la distribución de carga según cada hidrometeoro y como las distintas parametrizaciones afectaron la estructura eléctrica de la celda y, por ende, el perfil vertical del campo eléctrico. Además, se analizaron las tasas de descargas según cada parametrización empleando la métrica FOD calculada en todo el dominio de simulación. Finalmente, se compararon estos resultados obtenidos con la tasa de descargas eléctricas registradas por el sensor GLM a bordo del satélite GOES-16. En los resultados, se evidencia que la actividad eléctrica de una celda convectiva depende de la parametrización elegida del mecanismo no inductivo, pues se observan diferencias en la estructura eléctrica interna de la celda en cada caso. Sin embargo, si se analiza la actividad eléctrica en todo el dominio de simulación empleando la métrica FOD, no se observan diferencias significativas entre los casos.

Using the WRF-ELEC model, the development of a real storm was simulated using two different parameterizations of the non inductive electrification mechanism. The simulation domain was focused on the city of Cordoba in order to obtain representative results for our region. Then, the development of the electrical activity of a convective cell was analyzed according to each parameterization, and comparisons were made between the different results obtained. In addition, the charge distribution according to each hydrometeor was studied, followed by how the different parameterizations affected the electrical structure of the cell, and hence, the vertical profile of the electric field. In addition, the electrical discharge rates were analyzed according to each parameterization using the FOD metric calculated in the entire simulation domain. Finally, the results obtained were compared with the rate of electrical discharges recorded by the GLM sensor on board the GOES-16 satellite. The results show that the electrical activity of a convective cell depends on the chosen parameterization of the non-inductive mechanism, since differences are observed in the internal electrical structure of the cell in each case. However, if the electrical activity in the entire simulation domain is analyzed using the FOD metric, no significant differences are observed between the cases.