检索结果-内蒙古大学图书馆

气候与环境研究 2017年第4期22卷 487-498页

作者：夏艳羚谭涌波向春燕马肖张鑫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

为探究放电后电荷重置对雷暴云电过程的影响,在已有的三维雷暴云起、放电模式中分别加入两种不同的电荷重置方案:一种是植入法即放电后闪电通道上的感应电荷与原空间电荷叠加(简称ZR方案);另一种是中和法即放电后直接按一定比例降低闪... 详细信息

为探究放电后电荷重置对雷暴云电过程的影响,在已有的三维雷暴云起、放电模式中分别加入两种不同的电荷重置方案:一种是植入法即放电后闪电通道上的感应电荷与原空间电荷叠加(简称ZR方案);另一种是中和法即放电后直接按一定比例降低闪电通道处的空间电荷浓度(简称ZH方案)。利用长春一次探空个例进行敏感性试验,发现放电后重置方式的不同会导致闪电特征存在明显差异:1)ZR方案下的云闪发生率比ZH方案下的云闪发生率少。闪电放电后ZR方案在云中植入异极性电荷,对雷暴云中电荷的中和量比ZH方案多,摧毁云中电场的能力更强;2)ZR方案下的正、负地闪发生率均比ZH方案多。相对于ZH方案,ZR方案中主正电荷区的分布范围大于主负电荷区,导致其出现了更多的正地闪;ZR方案中的云顶屏蔽层与主正电荷区的混合程度高,混合时间长,导致ZR方案在主正电荷区与主负电荷区之间触发了更多的负地闪;3)ZR方案下的闪电通道长度比ZH方案下的闪电通道长度短。ZR方案在云中植入异极性电荷,导致云中难以形成大范围同极性电荷堆,闪电通道传播局限在一对较小的异极性电荷堆内,而ZH方案不改变云中电荷分布,存在大范围同极性电荷堆,闪电通道传播范围较大。

关键词：放电电荷重置电荷结构闪电发生率通道长度

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冰晶核化对雷暴云闪电行为影响的数值模拟研究

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气象学报 2017年第2期75卷 328-341页

作者：谭涌波向春燕马肖夏艳羚张鑫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

为了探讨冰晶核化对雷暴云闪电行为的影响,通过已有的三维对流云起、放电模式探讨对比了3种冰晶核化方案,分别为原模式中的经验公式YS方案及与气溶胶相关的DE方案和LP方案。研究表明冰晶核化方案对雷暴云内冰晶微物理发展特征、起电及... 详细信息

为了探讨冰晶核化对雷暴云闪电行为的影响,通过已有的三维对流云起、放电模式探讨对比了3种冰晶核化方案,分别为原模式中的经验公式YS方案及与气溶胶相关的DE方案和LP方案。研究表明冰晶核化方案对雷暴云内冰晶微物理发展特征、起电及放电过程均有一定影响。模拟结果显示:(1)考虑了气溶胶的两种新参数化方案中冰晶粒子在高温区(高于-13.8℃)出现,在雷暴云发展过程中DE方案和LP方案冰晶的垂直分布均大于YS方案。(2)DE方案和LP方案中高温区出现的冰晶所带电荷极性有明显的反转现象,导致雷暴云电荷结构产生差异;雷暴云发展旺盛时刻DE方案和LP方案出现三级性电荷结构,而YS方案在整个雷暴云过程都是偶极性,并且DE方案和LP方案中电荷空间分布区域更加广泛。(3)不同核化方案下雷暴云放电特征存在差异,YS方案在偶极性电荷结构背景下没有负地闪产生,而DE方案和LP方案中次正电荷区的存在促进了负地闪的发生,并且负先导出现在较低的高度范围内;DE方案和LP方案中电荷量级较大,因此云闪发生频次以及正、负先导传播次数增加明显。

关键词：冰晶核化方案起电率电荷结构放电特征

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W波段毫米波云雷达技术的研究进展

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气象科技 2017年第5期45卷 765-775页

作者：王金虎魏鸣张其林李祥超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 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044 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 南京信息工程大学大气科学与环境气象国家级实验教学示范中心南京210044

毫米波雷达相比于厘米波雷达对非降水云的观测具有更高的灵敏度,因此世界发达国家已经广泛利用毫米波雷达进行云的观测实验。国内的毫米波云雷达受器件及加工工艺的限制仍处于发展阶段,在此背景下本文从地基、机载以及星载3个方面对国内... 详细信息

毫米波雷达相比于厘米波雷达对非降水云的观测具有更高的灵敏度,因此世界发达国家已经广泛利用毫米波雷达进行云的观测实验。国内的毫米波云雷达受器件及加工工艺的限制仍处于发展阶段,在此背景下本文从地基、机载以及星载3个方面对国内外W波段毫米波云雷达进行总结,根据毫米波雷达的天线、发射电路、接收电路以及信号处理4个方面分析其原理框图及性能参数,最后利用英国Chilbolton观测场的94GHz Galileo雷达对2008年4月4日的非降水云进行回波数据的分析,结果表明Galileo毫米波雷达能够很好地对云以及雾进行探测,其结论为国内W波段毫米波云雷达的设计提供借鉴。

关键词： W波段毫米波雷达云射频电路

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一种快速定量估计大气污染物来源的方法

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环境科学学报 2017年第7期37卷 2474-2481页

作者：陈赛华周广强朱彬耿福海常炉予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 长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海200030

定量估计目标区域大气污染物源区的时空分布对有效应对空气污染具有重要的支撑作用.本文利用FLEXPART拉格朗日粒子扩散模式、WRF模式和清华大学MEIC人为排放源清单,建立了一种基于气象条件和人为源排放清单的快速定量估计大气污染物源... 详细信息

定量估计目标区域大气污染物源区的时空分布对有效应对空气污染具有重要的支撑作用.本文利用FLEXPART拉格朗日粒子扩散模式、WRF模式和清华大学MEIC人为排放源清单,建立了一种基于气象条件和人为源排放清单的快速定量估计大气污染物源区时空分布的方法,并以上海地区2015年12月22—23日一次污染过程为例,确定了目标区域和目标时段的污染物来源分布.与WRF-Chem模式人为排放源"清零试验"结果的对比分析结果表明,本定量估计的结果尽管在数值存在一定偏差,但在时间和空间分布上具有良好的一致性.研究表明,本文提供了一种快速并较为准确的定量估计目标区域大气污染物源区时空分布的方法.

关键词： FLEXPART WRF-Chem 大气污染来源分析

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夹卷混合过程对青藏高原云滴谱及微物理量影响的数值模拟研究

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中国科技论文 2017年第9期12卷 972-977页

作者：罗仕陆春松郭小浩李扬薛舒航南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044 南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 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与云降水重点开放实验室南京210044

夹卷混合过程对云滴谱(cloud droplet size distribution,CDSD)具有重要影响。在1个考虑夹卷混合过程的气泡模式中,利用青藏高原第3次大气科学试验(TEPEX-III)那曲观测站探空资料,通过敏感性试验,研究不同相对湿度(relative humidity,R... 详细信息

夹卷混合过程对云滴谱(cloud droplet size distribution,CDSD)具有重要影响。在1个考虑夹卷混合过程的气泡模式中,利用青藏高原第3次大气科学试验(TEPEX-III)那曲观测站探空资料,通过敏感性试验,研究不同相对湿度(relative humidity,RH定义为Φ)的环境空气被夹卷进入云之后对云滴谱及微物理量的影响。结果表明:夹卷过程的稀释作用使绝热云滴谱中各个尺度云滴的数浓度同等程度的减少,但谱型不变。夹卷空气的Φ值越低,云滴蒸发越强,为了使空气达到饱和需要更多的云滴完全蒸发,因此在混合过程中云滴的数浓度、体积平均半径、含水量减幅越大,混合过程完成后这些量越小,云滴谱内小云滴数浓度越大,峰值数浓度越低且其对应半径越小,谱越宽。基于以上模式结果,夹卷混合过程会使得云滴谱向小滴方向增宽,导致小云滴数量大幅增加大云滴数量减少,抑制云中降水的形成,减弱对流的发展。

关键词：数值模拟夹卷混合云滴谱微物理参量

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京津冀一次重度雾霾天气能见度及边界层关键气象要素的模拟研究

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大气科学 2017年第6期41卷 1177-1190页

作者：侯梦玲王宏赵天良车慧正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 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/中国气象局大气化学重点开放实验室北京100081

本文利用GRAPES_CUACE大气化学模式对京津冀地区2015年12月重度雾霾过程进行了模拟和评估。京津冀地区能见度和PM2.5模拟值与观测值的对比表明:该模式能较好地模拟京津冀地区能见度和PM2.5的逐日变化情况,但模式存在对伴随着重污染发生... 详细信息

本文利用GRAPES_CUACE大气化学模式对京津冀地区2015年12月重度雾霾过程进行了模拟和评估。京津冀地区能见度和PM2.5模拟值与观测值的对比表明:该模式能较好地模拟京津冀地区能见度和PM2.5的逐日变化情况,但模式存在对伴随着重污染发生的低能见度模拟偏高的问题。以12月5~10日的重度雾霾过程为重点,针对地面风速、边界层高度、相对湿度、PM2.5及其对能见度的影响进行了详细分析,研究结果表明:污染过程中大部分地区过程平均风速低于2 m s-1,边界层平均高度低于600 m,相对湿度较高。模式低能见度模拟偏高可能因为:(1)模式模拟重雾霾时段的PM2.5极大值浓度偏低。(2)模拟相对湿度存在系统性偏低的误差,这一误差对能见度的影响表现为两方面,一是相对湿度会通过影响可溶性气溶胶的吸湿增长过程影响气溶胶质量浓度,导致气溶胶消光系数的计算偏低;二是目前模式中采用的能见度的参数化公式考虑了相对湿度对气溶胶吸湿增长的影响,没有考虑雾滴的直接消光作用。

关键词：雾霾 PM2.5 能见度相对湿度 GRAPES_CUACE模式

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南京秋冬季2次霾污染天气过程分析

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环境科学与技术 2017年第5期40卷 158-164页

作者：胡康康娜 Kanike Raghavendra Kumar 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江苏南京210044

针对2013年12月和2014年12月南京地区秋冬季的2次典型霾污染过程,利用地面观测资料和常规气象资料,对这2次霾发生前后以及发生期间的天气环境、天气条件进行观测、分析。该文还通过HYSPLIT-4观察2次污染气团的来源,并利用CALIPSO分析2... 详细信息

针对2013年12月和2014年12月南京地区秋冬季的2次典型霾污染过程,利用地面观测资料和常规气象资料,对这2次霾发生前后以及发生期间的天气环境、天气条件进行观测、分析。该文还通过HYSPLIT-4观察2次污染气团的来源,并利用CALIPSO分析2次污染期间气溶胶组分,发现由南京及周边地区形成、并在局地停留发展壮大的污染气团容易形成重大霾污染事件,污染物主要来源于当地的工厂、交通、建筑等;由北方携带大量污染物的气团入侵到南京地区,容易造成南京的霾污染天气,并且污染物组分以灰尘、污染性灰尘为主。由于天气条件的不同,2次污染发生期间的污染程度存在着巨大的差异。通过文章研究,发现稳定的气象条件容易发生霾天气,特别是当近地层风速较弱、混合层高度低、出现强逆温以及产生弱上升运动时,容易发生严重性霾污染天气。研究还发现各气象要素的共同作用导致了霾污染程度的变化。

关键词：霾污染稳定的气象条件近地层风速逆温垂直运动 AQI

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江北新区冬季不同功能区元素碳和有机碳的源排放特征

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环境科学与技术 2017年第4期40卷 85-91页

作者：曹琪敏邹嘉南安俊琳张玮航施见秋戴明明周鸿飞赵延岩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江苏南京210044

2016年1月8-22日,利用PM_(2.5)中流量膜采样器和Model 2001A热/光碳分析仪对南京江北新区内不同功能区的元素碳(EC)和有机碳(OC)进行了采样分析,对比了不同功能区的碳质气溶胶的源排放特征。结果表明:农业区、水路交通区、商业区、公路... 详细信息

2016年1月8-22日,利用PM_(2.5)中流量膜采样器和Model 2001A热/光碳分析仪对南京江北新区内不同功能区的元素碳(EC)和有机碳(OC)进行了采样分析,对比了不同功能区的碳质气溶胶的源排放特征。结果表明:农业区、水路交通区、商业区、公路交通区、工业区的EC和OC平均浓度分别为(4.1±2.7)和(16.1±6.4)μg/m^3、(3.5±2.7)和(12.3±5.9)μg/m^3、(2.8±1.2)和(13.6±3.5)μg/m^3、(3.7±1.6)和(12.9±2.6)μg/m^3、(4.5±2.1)和(12.7±4.0)μg/m^3。其中,OC、SOC在农业区的浓度最大,为(16.1±6.4)、(4.9±3.3)μg/m^3,说明农业排放源对于有机碳,特别是二次有机碳的贡献较大;而EC、POC在工业区的浓度最大,为(4.5±2.1)、(11.0±5.0)μg/m^3,说明工业排放源对于元素碳和一次有机碳的贡献值较大。其中,OC1在商业区,OC2在公路交通区,OC3和OC4在工业区,EC1在水路和公路交通区,EC2和EC3在水路、公路和商业区均出现较大值。观测期间出现的2次污染事件中,EC浓度的增长速度要明显快于OC的浓度。

关键词：江北新区元素碳有机碳排放源

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石家庄一次持续性霾过程形成原因及气溶胶垂直探空分析

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环境科学学报 2017年第3期37卷 824-832页

作者：杨洋王红磊侯雪伟董晓波朱莉莉范根昌赵有龙河北省人工影响天气办公室石家庄050021 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 邯郸市气象局邯郸056001

为了研究石家庄冬季霾过程的形成原因及污染物变化特征,对2015年12月17—26日一次持续性霾过程中地面气象要素、天气背景场、PM(PM_(2.5)和PM_(10))、气态污染物(SO_2、CO、NO_2和O_3)、边界层垂直结构和数浓度垂直分布进行了综合观测分... 详细信息

为了研究石家庄冬季霾过程的形成原因及污染物变化特征,对2015年12月17—26日一次持续性霾过程中地面气象要素、天气背景场、PM(PM_(2.5)和PM_(10))、气态污染物(SO_2、CO、NO_2和O_3)、边界层垂直结构和数浓度垂直分布进行了综合观测分析.结果表明,华北上空稀疏的等压线和均压场结构、地面小风、高湿度的气象条件为这次霾污染的发生和持续提供了有利的动力和水汽条件.霾过程中PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、O_3和CO的平均浓度分别为208.1、299.4、75.3、81.9、13.1μg·m^(-3)和4.2 mg·m^(-3),分别是清洁天的5.8、4.5、1.4、2.4、0.5和4.7倍.逆温层的存在阻碍了近地层气溶胶粒子向高层的传输.逆温层上部层边界层内<0.3μm和0.3~2.5μm的气溶胶数浓度分别减少了25%~40%和63%~85%.在<200 m高度内,<0.3、0.3~0.5、0.5~1.0和1.0~2.5μm的气溶胶在霾天的平均数浓度分别为503.0、295.7、103.9和8.9 cm^(-3),分别是清洁天的2.8、17.8、31.9和24.4倍.

关键词：霾 PM2.5 气溶胶数浓度垂直分布石家庄

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两种相态降水粒子对微波、毫米波衰减特性的影响分析

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遥感技术与应用 2017年第6期32卷 1048-1055页

作者：王金虎葛俊祥魏鸣张其林李祥超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江苏南京210044 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室江苏南京210044 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江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学与环境气象国家级实验教学示范中心江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044

厘米波雷达和毫米波雷达已广泛应用于云以及降水的观测,实际观测时会遇到不同相态(液相或者冰相)的降水粒子,研究气象雷达电磁波探测两种相态降水粒子时衰减特性的差异有助于更好地利用雷达回波信息反演降水粒子的微物理参数。假设气象... 详细信息

厘米波雷达和毫米波雷达已广泛应用于云以及降水的观测,实际观测时会遇到不同相态(液相或者冰相)的降水粒子,研究气象雷达电磁波探测两种相态降水粒子时衰减特性的差异有助于更好地利用雷达回波信息反演降水粒子的微物理参数。假设气象雷达发射的频率分别为3、6、10GHz(厘米波雷达)以及35、94、140、220GHz(毫米波雷达),研究两种相态球形降水粒子的复介电常数随温度以及频率的变化,利用Lorenz-Mie理论研究单个降水粒子的衰减效率后发现,冰相降水粒子的振荡幅度大于液相降水粒子的幅度,虽然液相降水粒子的介电常数值大于冰相降水粒子的介电常数值。假设降水粒子谱满足M—P谱分布,计算降水粒子群的衰减系数随降雨率以及温度的变化,结果表明:当雷达发射频率≤35GHz时,液相降水粒子群的衰减系数大于冰相降水粒子群的衰减系数,但当雷达发射频率≥94GHz时,冰相降水粒子群的衰减系数大于液相降水粒子群的结果,原因在于此时冰相降水粒子衰减效率的振荡幅度及频次均大于液相降水粒子的情况。无论是冰相还是液相降水粒子群,其衰减系数随温度变化的影响较小,最后分别建立两种相态降水粒子的衰减系数与降雨率及温度的经验关系式。

关键词：厘米波气象雷达毫米波气象雷达冰相液相 M -P分布衰减特性

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