检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学学报 2021年第2期44卷 279-289页

作者：陆春松薛宇琦朱磊徐晓齐南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

利用2009年4、5月美国浅薄低云观测项目(RACORO)的层积云飞机观测资料,使用两种方法对气溶胶间接效应进行了估算:根据云滴数浓度定义的值(AIE n)和根据有效半径定义的值(AIE s)。AIE n几乎都比AIE s大,尤其在中等含水量条件下。理论推... 详细信息

利用2009年4、5月美国浅薄低云观测项目(RACORO)的层积云飞机观测资料,使用两种方法对气溶胶间接效应进行了估算:根据云滴数浓度定义的值(AIE n)和根据有效半径定义的值(AIE s)。AIE n几乎都比AIE s大,尤其在中等含水量条件下。理论推导表明,AIE n与AIE s的偏差应与气溶胶对云滴谱离散度的影响有关,即离散度效应。当AIE n加上离散度效应后,数值与AIE s十分接近,证实了理论预期。离散度效应对气溶胶间接效应的贡献主要为抵消作用,这种抵消作用在中等含水量时最大,当含水量为0.24 g/m^(3)时达到37%左右。该研究成果增强了对气溶胶-云相互作用的理论认识,将有助于增强对模式和观测中气溶胶间接效应的准确评估。

关键词：气溶胶间接效应离散度效应飞机观测

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西北内陆高原四个地区的地闪活动特征

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电瓷避雷器 2022年第2期 46-52页

作者：黎奇郭凤霞王文博夏欣刘泽甘明骏张坤蔡彬彬南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

本研究利用ADTD提供的2016~2018年全国陆地范围的地闪资料,对西北内陆高原的西藏那曲、青海大通、甘肃兰州和甘肃平凉这4个地区地闪数量和峰值电流参数的时间变化特征进行了分析。结果表明:总地闪数量日变化呈单峰值分布,主要发生于15:0... 详细信息

本研究利用ADTD提供的2016~2018年全国陆地范围的地闪资料,对西北内陆高原的西藏那曲、青海大通、甘肃兰州和甘肃平凉这4个地区地闪数量和峰值电流参数的时间变化特征进行了分析。结果表明:总地闪数量日变化呈单峰值分布,主要发生于15:00-19:00。发生月份主要在6月-9月,11月-次年2月很少。负地闪的变化规律与总地闪的变化规律基本一致,这是因为地闪以负地闪为主。4个地区的负地闪和总地闪达到峰值和谷值的时间基本一致,而4个地区的正地闪达到峰值和谷值的时间有些差异。此外,4个地区的正地闪峰值电流变化范围为45 kA~90 kA,负地闪的为10 kA~50 kA,且正、负地闪峰值范围均大于全国陆地区域的。具有差异的是甘肃平凉地区正地闪峰值电流达到最大值为68 kA,青海大通地区达到最小值为34.8 kA;西藏那曲地区负地闪峰值电流达到最大值为43.7 kA,甘肃平凉地区达到最小值为32.6 kA。

关键词：西北内陆高原闪电活动地闪峰值电流

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太平洋和其相邻陆地闪电活动特征及差异

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电瓷避雷器 2024年第2期 1-9页

作者：初雨郭凤霞张志伟邹迪可吴泽怡刘舟鲁鲜南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

为了进一步明确太平洋及其相邻陆地闪电活动特征及其差异,以及进一步验证关于陆海闪电差异原因的两种观点,基于1995~2015年的OTD/LIS卫星资料、MOD08_M3和ERA5再分析资料对太平洋相邻陆地、近海、远海和太平洋总海域不同季节闪电随纬度... 详细信息

为了进一步明确太平洋及其相邻陆地闪电活动特征及其差异,以及进一步验证关于陆海闪电差异原因的两种观点,基于1995~2015年的OTD/LIS卫星资料、MOD08_M3和ERA5再分析资料对太平洋相邻陆地、近海、远海和太平洋总海域不同季节闪电随纬度的变化特征及闪电活动与对流有效位能和气溶胶光学厚度之间的相关性进行了详细的分析。结论表明:同纬度,闪电密度由大到小依次为相邻陆地、近海、总海和远海海域。相邻陆地、近海和总海的夏季是全年闪电活动最频繁的季节,远海地区为春季。相邻陆地日变化呈明显单峰单谷特征,其余3个区域呈双峰值特征。CAPE与太平洋地区的闪电活动呈明显正相关,且对不同区域的闪电活动影响不同,在陆地上,这种影响最为明显,远海最不明显,而AOD对太平洋地区的不同区域和不同季节的影响不同且影响程度不能确定。因此对于陆海闪电活动差异的原因解释,本研究的结论更支持热力学假说观点。

关键词：太平洋闪电海陆差异热力条件气溶胶

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乌鲁木齐地区山体地形对地闪回击定位精度的影响

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电瓷避雷器 2022年第3期 42-48页

作者：杨敢陈佳雯戴炳哲姚年鹏蒋尧张其林南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

利用二维时域有限差分算法(FDTD),构建了真实地形下的雷电电磁波传播模型,研究了乌鲁木齐周边区域山地地形对雷电电磁波传播的影响,然后提出了一种修正闪电定位误差的方法即不同步长的地形包络法。模拟结果表明:1)山地地形会明显改变切... 详细信息

利用二维时域有限差分算法(FDTD),构建了真实地形下的雷电电磁波传播模型,研究了乌鲁木齐周边区域山地地形对雷电电磁波传播的影响,然后提出了一种修正闪电定位误差的方法即不同步长的地形包络法。模拟结果表明:1)山地地形会明显改变切向磁场的波形峰值大小和上升沿时间,给闪电定位带来误差,波形峰值变化最大的增加了57%,上升沿时间增加范围在1~5μs,相比平地最大定位误差增加了3 800 m。2)步长为10 km的地形包络法修正效果最好,最大修正了510 m的定位误差。

关键词：雷电电磁场时域有限差分山地地形闪电定位地形包络法

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基于伴随敏感性的风廓线雷达和地基微波辐射计观测对模式预报的影响评估研究

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大气科学 2022年第4期46卷 775-787页

作者：唐兆康鲍艳松顾英杰范水勇齐亚杰崔伟陈强南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学中国气象局气溶胶—云—降水重点开放实验室南京210044 北京城市气象研究院北京100089 上海卫星工程研究所上海201109 南京南瑞水利水电科技有限公司南京211000

同化大量观测资料可以有效地改进模式预报结果,但不同观测对预报的影响有着显著差异,合理评估观测对预报的贡献是数值模式中最具挑战性的诊断之一。本文采用基于伴随的预报对观测的敏感性(Forecast Sensitivity to Observation,简称FSO... 详细信息

同化大量观测资料可以有效地改进模式预报结果,但不同观测对预报的影响有着显著差异,合理评估观测对预报的贡献是数值模式中最具挑战性的诊断之一。本文采用基于伴随的预报对观测的敏感性(Forecast Sensitivity to Observation,简称FSO)方法,构建WRFDA(Weather Research and Forecasting model’sData Assimilation)框架下的WRFDA-FSO系统。基于2019年9月超大城市项目在北京地区获取的风廓线雷达(Wind Profile Radar,简称WPR)和地基微波辐射计(Microwave Radiometer,简称MWR)观测数据,利用WRFDA-FSO系统,开展观测对WRF模式12 h预报的影响试验,并分析风温湿观测对预报的贡献。结果表明:(1)同化的观测资料(MWR、WPR、Sound、Synop和Geoamv)均减小了WRF模式12 h预报误差,对预报为正贡献,其中MWR观测对预报的影响最大,WPR风场观测对预报的改进效果优于Sound的风场观测。(2)WPR的U、V观测和MWR的T、Q观测中,V观测和T观测对预报的正贡献值更高,对预报的改进效果更优。(3)WPR和MWR多数高度层的观测均减小了预报误差,对预报为正贡献,其中MWR的T观测对预报的正贡献主要位于近地面800 h Pa以下。

关键词：数值模式资料同化预报对观测的敏感性影响试验

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地面电导率、地球曲率和电离层对远距离闪电定位的影响

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电瓷避雷器 2022年第2期 31-38页

作者：姚年鹏侯文豪张其林戴炳哲南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

为了研究地面电导率、地球曲率和电离层对远距离(大于200 km)闪电定位的影响,通过新型近似算法和二维时域有限差分(two-dimensional finite-difference time-domain, 2D-FDTD)算法进行数值模拟,分析雷电电磁场的远距离传播特征,并采用... 详细信息

为了研究地面电导率、地球曲率和电离层对远距离(大于200 km)闪电定位的影响,通过新型近似算法和二维时域有限差分(two-dimensional finite-difference time-domain, 2D-FDTD)算法进行数值模拟,分析雷电电磁场的远距离传播特征,并采用“时差法”(time-of-arrival, TOA)进行远距离闪电定位。结果表明:1)雷电电磁场沿陆地表面传播时,受地面电导率、地球曲率影响,距离每增加100 km,峰值到达时间平均延后1.24μs,分别带来482 m和976 m的定位误差(小于0.5%);2)电离层会引入天波信号。观测距离大于700 km时,地波难以识别,会误把天波峰值时刻当作峰值到达时间,导致定位错误,甚至无法定位;3)识别地波后,定位误差仅为504 m。因此,在进行远距离闪电定位前,必须先进行地波识别,再利用地波进行定位。研究结论对提高远距离闪电定位精度有科学意义,对雷电预警具有实际的参考价值。

关键词：雷电电磁场传播效应算法模拟闪电定位

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沈阳市冬季不同污染程度PM_(2.5)中OC和EC污染特征

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中国环境科学 2021年第7期41卷 3066-3075页

作者：张毓秀任万辉王嘉禾苏枞枞张瑞芳于兴娜南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 辽宁省沈阳生态环境监测中心辽宁沈阳110000

于2018年12月~2019年1月对沈阳市PM_(2.5)进行持续在线浓度监测,使用有机碳/元素碳分析仪对PM_(2.5)中有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度进行分析,研究了不同污染程度下PM_(2.5)及其碳组分的污染特征和来源.结果表明,沈阳地区冬季碳组... 详细信息

于2018年12月~2019年1月对沈阳市PM_(2.5)进行持续在线浓度监测,使用有机碳/元素碳分析仪对PM_(2.5)中有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度进行分析,研究了不同污染程度下PM_(2.5)及其碳组分的污染特征和来源.结果表明,沈阳地区冬季碳组分污染较为严重,不同污染程度下的总碳气溶胶(TCA)约占PM_(2.5)的36.3%~42.8%.中/重度污染天气下PM_(2.5)、OC和EC的平均质量浓度达到148.6,29.6,6.6μg/m^(3),是清洁天的3.1~3.3倍.PM_(2.5)、OC和EC的日变化均表现为早晚高、午后低,任一时刻其浓度均为中/重度污染>轻度污染>清洁天.不同污染程度下的OC/EC值均大于2,其中污染天比值分布在2.1~25.3区间内,表明燃煤和机动车尾气排放是污染天碳质气溶胶的主要来源.二次有机碳(SOC)随污染程度增加表现出升高趋势,清洁天、轻度污染和中/重度污染下其平均浓度依次为2.9,6.5,10.6μg/m^(3).后向轨迹聚类结果表明,沈阳地区冬季污染天主要受偏北和西北方向气团影响.

关键词： PM_(2.5) 沈阳有机碳元素碳污染特征

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洲际传输对我国对流层臭氧影响的数值模拟

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中国环境科学 2021年第2期41卷 537-547页

作者：吕鑫侯雪伟卢文南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室江苏南京210044 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044

采用MOZART-4模式并引入在线源追踪方法量化分析北美和欧洲对我国对流层臭氧(O3)的贡献,整体来说模拟值能较好地与观测值对应.结果表明,北美和欧洲对流层对我国近地层O3贡献较低,夏季体积分数分别为0.3×10^(-9)和0.6×10^(-9)... 详细信息

采用MOZART-4模式并引入在线源追踪方法量化分析北美和欧洲对我国对流层臭氧(O3)的贡献,整体来说模拟值能较好地与观测值对应.结果表明,北美和欧洲对流层对我国近地层O3贡献较低,夏季体积分数分别为0.3×10^(-9)和0.6×10^(-9);冬季略高,均为0.9×10^(-9).北美对我国自由对流层O3贡献较高,不同季节体积分数峰值均超过3.8×10^(-9),而欧洲对我国自由对流层的贡献在夏季最高可达7.3×10^(-9).呈现以上特征的原因是虽然冬季弱光照条件不利于O3生成,但东亚的下沉气流能增加北美和欧洲对我国近地层O3的贡献;夏季北美和欧洲对流层内O3的生成量大幅增加,但地中海沿岸的下沉气流能减少北美和欧洲大陆西岸对中国O3的贡献而对欧洲整体影响较弱.此外中国地表的上升气流也会减少北美和欧洲对中国近地层O3的贡献.HYSPLIT模拟的输送路径表明冬季由于下沉气流的影响,北美近地层气团难以传输至我国,而自由对流层有13条轨迹到达我国;此时欧洲在东亚下沉气流作用下不同高度均有较多轨迹到达我国.夏季受地中海下沉气流影响北美没有到达中国的轨迹,欧洲到达我国的轨迹同样为一年中最少.

关键词：臭氧在线源追踪方法季节变化前向轨迹洲际传输

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基于多源数据的云中过冷水反演方法研究

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河南师范大学学报（自然科学版） 2023年第4期51卷 108-115页

作者：王金虎肖安虹王宇豪王昊亮包金旺南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 南京信大安全应急管理研究院南京210044

云中过冷水的含量及分布是造成飞机积冰的主要原因,因此准确识别云中过冷水区域尤为重要.利用英国Chilbolton观测场的35GHz、94GHz毫米波测云雷达、激光雷达以及微波辐射计,结合探空资料,对阈值法和模糊逻辑算法识别云中过冷水分布情况... 详细信息

云中过冷水的含量及分布是造成飞机积冰的主要原因,因此准确识别云中过冷水区域尤为重要.利用英国Chilbolton观测场的35GHz、94GHz毫米波测云雷达、激光雷达以及微波辐射计,结合探空资料,对阈值法和模糊逻辑算法识别云中过冷水分布情况进行对比研究,以及利用多普勒密度算法对不同水凝物含水量情况进行计算.结果表明:1)对比阈值法以及微波辐射计液态水路径的反演结果后认为模糊逻辑算法对水凝物的识别具有更高的反演精度;2)混合相态云中由于冰晶粒子主导雷达回波强度,会导致云中液态水含量被低估,需分别计算不同水凝物的雷达反射率因子.

关键词：过冷水毫米波雷达模糊逻辑多普勒谱

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沙漠地区边界层高度的提高与尘卷风起沙量的变化

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中国环境科学 2021年第8期41卷 3523-3528页

作者：高雅文韩永翔李嘉欣陆正奇秦沛刘唯佳梁允南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室江苏南京210044 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450000

在YSU(Yonsei University)边界层参数化方案的基础上,采用一种经验修正边界层RYSU(Revised YSU)方案,其模拟的边界层高度与观测相吻合.同时利用尘卷风起沙方案,获得了2019年腾格里沙漠夏季尘卷风起沙量的时空分布,结果表明,在08:00~18:0... 详细信息

在YSU(Yonsei University)边界层参数化方案的基础上,采用一种经验修正边界层RYSU(Revised YSU)方案,其模拟的边界层高度与观测相吻合.同时利用尘卷风起沙方案,获得了2019年腾格里沙漠夏季尘卷风起沙量的时空分布,结果表明,在08:00~18:00时,RYSU方案模拟的整点尘卷风瞬时起沙量和起沙范围均高于YSU方案,前者的起沙量和范围最大的时刻是15:00时,较后者迟1h,它与腾格里沙漠观测的尘卷风出现频率更接近.采用RYSU方案6~8月研究区每日的总起沙量几乎是采用YSU方案的3倍左右,RYSU方案估算的最大瞬时起沙量比YSU方案更接近用观测的边界层最大高度计算的值.

关键词： WRF-Chem模式边界层参数化方案边界层高度尘卷风起沙量

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