检索结果-内蒙古大学图书馆

电瓷避雷器 2022年第6期 98-104页

作者：汪海潮师正林琪李璐滢林晓彤游赛男顾雯怡胡子严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

基于9年地闪观测资料、气溶胶光学厚度(AOD)、对流有效位能(CAPE)和地面相对湿度(SRH)资料,对中国三个空气污染地区(R1,R2和R3)地闪密度对气溶胶浓度的响应进行了分析。结果表明,三个研究区域在不同季节以及夏季大部分地区污染条件(高A... 详细信息

基于9年地闪观测资料、气溶胶光学厚度(AOD)、对流有效位能(CAPE)和地面相对湿度(SRH)资料,对中国三个空气污染地区(R1,R2和R3)地闪密度对气溶胶浓度的响应进行了分析。结果表明,三个研究区域在不同季节以及夏季大部分地区污染条件(高AOD)下的地闪密度比清洁条件(低AOD)下的地闪密度更大,说明气溶胶可能通过云微物理作用促进三个研究区域的地闪活动。在减弱了CAPE和SRH的干扰后,气溶胶对R1和R2地闪密度仍有明显的增强作用,并且在高CAPE和SRH的条件下更显著,而气溶胶在R2地区对地闪密度的影响变得不明显,说明气溶胶对地闪密度的影响会受到CAPE和SRH等气象因素的干扰,并且高CAPE和SRH的条件更有利于气溶胶对地闪活动的增强作用。

关键词：闪电活动地闪气溶胶云微物理

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EnKF同化葵花8号卫星全天空红外辐射率对一次暖区暴雨的预报影响

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中国科学：地球科学 2024年第10期54卷 3162-3179页

作者：娄珊珊朱磊邱学兴陈光舟袁松周胜男安徽省气象台合肥230031 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 淮河流域气象中心合肥230031 寿县国家气候观象台中国气象局淮河流域典型农田生态气象野外科学试验基地寿县国家综合气象观测专项试验外场寿县232200 大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室合肥230031

暖区暴雨局地性强,天气系统和触发机制不明显,导致数值模式对其预报能力有限.本文基于集合卡尔曼滤波(PSU-EnKF)同化系统和区域中尺度模式WRF,针对华东一次暖区暴雨过程,开展全天空红外辐射率资料同化模拟试验,探讨同化葵花8号(Himawari... 详细信息

暖区暴雨局地性强,天气系统和触发机制不明显,导致数值模式对其预报能力有限.本文基于集合卡尔曼滤波(PSU-EnKF)同化系统和区域中尺度模式WRF,针对华东一次暖区暴雨过程,开展全天空红外辐射率资料同化模拟试验,探讨同化葵花8号(Himawari-8)水汽通道的全天空红外辐射率对此次暖区暴雨的预报能力改进的影响.结果表明:逐小时循环同化多个时次的全天空红外辐射率资料,能够有效改进此次暖区暴雨的预报效果,暴雨TS评分显著提高,模拟的3h降水位置和强度更接近实况.这些改进源于在同化中加入了云区辐射率资料,使得模式初始场中包含了更多的中尺度对流信息.同化后对水汽场的调整,如增湿和水汽的输送;风场的调整,如中层冷空气的侵入和低层幅合切变的加强等,都是影响本次暖区暴雨预报的关键因子.

关键词：集合卡尔曼滤波 WRF模式葵花8号全天空红外辐射率暖区暴雨

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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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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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海南一次雷暴过程闪电特征分析

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电瓷避雷器 2022年第3期 89-96页

作者：蒋尧孙豪杨敢姚年鹏戴炳哲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

利用海南省三维闪电定位资料、SA波段雷达资料及云顶亮温资料对2019年9月9日的一次强天气过程进行闪电特征、雷达回波特征以及云顶亮温特征的分析。结果表明:雷暴起始于海南的东北部,整个过程一直向西南方向发展。云闪始发高度在5.5 km... 详细信息

利用海南省三维闪电定位资料、SA波段雷达资料及云顶亮温资料对2019年9月9日的一次强天气过程进行闪电特征、雷达回波特征以及云顶亮温特征的分析。结果表明:雷暴起始于海南的东北部,整个过程一直向西南方向发展。云闪始发高度在5.5 km左右,雷暴发展期间高度维持在4~6 km。利用自主研发的磁天线对6次云闪和6次地闪进行分析,云闪上升沿时间、下降沿时间、半峰值宽度均在1~10μs区间;地闪半峰值宽度在10~25μs区间。闪电的电流强度在雷暴初期极不稳定,起伏较大,在发展过程中逐渐趋于稳定。雷暴旺盛发展阶段,闪电的雷达回波强度>30 dBz,部分超过了50 dBz;云顶亮温与闪电频次的相关性较好,闪电发生在190~230 K的冷云区中,云顶高度大概为14 km。

关键词：三维闪电定位磁天线雷达回波云顶亮温

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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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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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气候变暖背景下青藏高原夏季水汽的长期变化趋势分析

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中国科学：地球科学 2022年第5期52卷 942-954页

作者：俞静雯李清泉丁一汇张杰吴清源沈新勇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南京210044 国家气候中心气候研究开放实验室北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

文章使用1979~2019年观测和再分析资料,分析了青藏高原(以下简称“高原”)水汽输送的长期变化特征,评估了国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的19个气候模式历史试验对高原夏季水汽输送的模拟效果,并对高原水汽在四种排放情景下的未... 详细信息

文章使用1979~2019年观测和再分析资料,分析了青藏高原(以下简称“高原”)水汽输送的长期变化特征,评估了国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的19个气候模式历史试验对高原夏季水汽输送的模拟效果,并对高原水汽在四种排放情景下的未来变化趋势进行了预估.结果表明,高原夏季水汽含量和水汽净收支都呈现显著的增加趋势,其水汽收支的变化趋势主要表现为水汽净收入的显著增加和东边界水汽支出的显著减少.导致高原夏季东边界水汽支出显著减少的原因是贝加尔湖到蒙古高原上空的异常高压反气旋.CMIP6多模式集合可以较好地模拟出高原水汽净收支的变化特征.预估结果显示,到21世纪末,高原整体水汽含量、水汽净收支以及降水量都呈现增加的趋势;在SSP5-8.5情景下,这三个变量在未来远期(2081~2100年)相对于当前时期(1991~2014年)分别增加47.99%、59.77%和18.59%.高原北侧经向水汽输送的显著增强可能是导致高原增湿的主要原因.

关键词：青藏高原夏季水汽输送变化趋势未来预估

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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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闪电连续电流的光谱分析及通道温度特性研究

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光谱学与光谱分析 2022年第7期42卷 2069-2075页

作者：王雪娟许伟群化乐彦王海通吕伟涛杨静袁萍张其林张袁瞰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 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室甘肃兰州730070

连续电流是闪电放电过程中的一个重要子物理过程,它是指雷暴云局部电荷中心在回击之后沿原通道对地的持续放电过程。在连续电流阶段,原本发光微弱的通道其亮度有时会突然增强,这种现象被称为叠加了M分量,自20世纪连续电流被发现以来,国... 详细信息

连续电流是闪电放电过程中的一个重要子物理过程,它是指雷暴云局部电荷中心在回击之后沿原通道对地的持续放电过程。在连续电流阶段,原本发光微弱的通道其亮度有时会突然增强,这种现象被称为叠加了M分量,自20世纪连续电流被发现以来,国内外学者进行了许多观测研究。目前主要是利用电磁学和光学的观测手段揭示其放电和发光的宏观特征,利用光谱观测对其通道内部微观的发光信息和物理特性等的研究还很缺乏。如关于连续电流阶段放电通道内的温度特性参数目前鲜有报道,而温度是研究闪电连续电流放电通道物理特性所必需的基本参量,也是预防连续电流引起的雷电灾害事故所关心的参数。依据由无狭缝高速光谱仪观测的一次云对地闪电首次回击后叠加三个M分量的连续电流过程的光谱资料,分析了整个放电过程中光谱的演化特征,计算了连续电流放电过程电流核心通道和外围电晕通道的温度,研究了两者随通道高度的变化特性。结果表明,在初始回击阶段,通道的光辐射主要是激发能较高的一次电离的氮离子辐射,在之后连续电流阶段,通道的光辐射则主要是激发能较低的中性氮、氧原子辐射。离子线辐射在回击初期时最强,氢Hα线和红外波段的中性原子线在M1时最强,连续谱在M2时最强。近红外波段的四条线OⅠ777.4,NⅠ746.8,821.6和868.3 nm在整个放电过程都可以被观测到。在连续电流阶段,电流核心通道温度为42060~43940 K,比相应回击核心通道温度高6020~7900 K;外围电晕通道温度为16170~20500 K;通道核心温度和电晕温度均随时间变化不大;通道核心温度随通道上升呈减小趋势,而外围电晕温度随通道上升呈增大趋势。

关键词：闪电连续电流光谱电流核心通道电晕通道温度

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