检索结果-内蒙古大学图书馆

气候变化研究进展 2020年第4期16卷 424-432页

作者：陈曦李宁张正涛刘佳伟王芳北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟院重点实验室北京100101 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

气候变化导致全球热浪灾害事件频发。湿球黑球温度综合考虑了温度和湿度协同作用,相较于单独的温度指标更能表征热浪对人类社会的影响。基于该指数定义热浪,利用CMIP5多模式温度和相对湿度模拟数据以及SSP3人口数据,量化并分析了未来全... 详细信息

气候变化导致全球热浪灾害事件频发。湿球黑球温度综合考虑了温度和湿度协同作用,相较于单独的温度指标更能表征热浪对人类社会的影响。基于该指数定义热浪,利用CMIP5多模式温度和相对湿度模拟数据以及SSP3人口数据,量化并分析了未来全球及区域尺度热浪的人口暴露度变化以及造成暴露度变化的各因素的贡献率。结果表明:(1)过去(1986-2005年)暴露度的分布主要受人口分布的影响,印度次大陆以及中国东部、东南沿海地区是暴露度高值区,未来(2081-2100年)热带地区暴露度的增加尤为明显;(2)全球区域间暴露度变化差异显著,未来南亚地区平均暴露度的增幅最大,接近3×10^4万人·d,而澳大利亚北部、亚洲北部、加拿大地区平均暴露度的增幅不足100万人·d;(3)气候和人口因素共同作用是造成绝大多数热带地区暴露度变化的最主要原因,而对于中高纬度地区来说,气候要素的贡献率最大;(4)气候和人口因素共同作用对全球暴露度变化的贡献占据主导地位。

关键词：热浪灾害湿球黑球温度人口暴露度全球预估

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华东高海拔地区夏季气溶胶数浓度及谱分布特征

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大气科学学报 2017年第3期40卷 379-389页

作者：杨素英张铁凝李艳伟赵秀勇余欣洋王启花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 国家环境保护研究院国家环境保护大气物理模拟与污染控制重点实验室江苏南京210031

利用2014年7月黄山光明顶观测获得的气溶胶数浓度、气溶胶数谱数据,对黄山夏季气溶胶数浓度及谱分布特征进行分析,并在此基础上对气溶胶数谱进行了对数正态分布拟合。研究结果表明:黄山夏季气溶胶平均数浓度约为3 518.27 cm^(-3),主要... 详细信息

利用2014年7月黄山光明顶观测获得的气溶胶数浓度、气溶胶数谱数据,对黄山夏季气溶胶数浓度及谱分布特征进行分析,并在此基础上对气溶胶数谱进行了对数正态分布拟合。研究结果表明:黄山夏季气溶胶平均数浓度约为3 518.27 cm^(-3),主要集中在爱根核模态;气溶胶平均数浓度日变化呈双峰分布,峰值浓度的出现伴随着小粒子的增多。气溶胶数浓度与相对湿度和风速成负相关,高浓度的气溶胶多出现在较弱的东南风时;积聚模态气溶胶数浓度受风向影响显著。不同气团背景下气溶胶数谱差异集中在小于100 nm和500~1 000 nm粒径范围。爱根核模态气溶胶在高湿的西南气团影响下数浓度最低、谱较窄,而高温、低湿的东南气团对应的气溶胶数浓度最高、谱最宽,北方气团对应的气溶胶数浓度和谱宽居中;500~1 000 nm粒径范围气溶胶数谱分布特征与之相反。不同背景的气溶胶数谱和体积谱均可采用爱根模态、积聚模态1和积聚模态2三个模态进行对数正态分布拟合,但不同气团背景下的各模态谱型参数差异较大。

关键词：华东高海拔地区气溶胶数谱分布对数正态分布

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全球分光地表反照率的长期变化

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大气与环境光学学报 2022年第3期17卷 279-293页

作者：何娟张华苏红娟周喜讯陈琪谢冰游婷中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 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江苏南京210000 中国科学院大学北京100049 中国气象局气候研究开放实验室/中国气象局气候中心北京100081 重庆市气象科学研究所重庆401147

为了精确地定量研究土地利用变化对地表反照率的影响,利用公元850–2100年期间土地利用数据集获取了一套长时期的全球分光(近红外、可见光、短波)地表反照率数据集,并进行了详细的分析和对比验证。验证结果表明,所得的分光地表反照率与M... 详细信息

为了精确地定量研究土地利用变化对地表反照率的影响,利用公元850–2100年期间土地利用数据集获取了一套长时期的全球分光(近红外、可见光、短波)地表反照率数据集,并进行了详细的分析和对比验证。验证结果表明,所得的分光地表反照率与MODIS数据对应结果的空间分布特征基本一致;在非冰雪覆盖区的可见光反照率差别在−0.0081∼0.0029之间,精度较高;差别最大的区域为南、北半球中高纬度的冰雪覆盖区。研究表明,自1860年以来,所有典型区域(包括中国东部、欧洲东南部、美国中东部和巴西南部)的城市建成区逐年增加,特别是巴西南部的自然植被逐年减少;在1860–1980年间,各区域主要表现为自然植被向城市建成区和耕地转化;在1980–2015年,巴西南部耕地类型持续增加,其余区域均表现出自然植被逐步恢复的变化趋势。此外,不同土地利用类型的分光反照率存在很大差别,例如,春季可见光反照率在冰雪表面为0.5069,混交林为0.0444,而城市建成区为0.0870;且受不同纬度和下垫面性质的影响,同一土地利用类型的分光地表反照率也存在明显的空间差异,例如,春季草原的可见光反照率最大为0.4915,最小为1.127×10^(−4)。这套长时期全球分光地表反照率数据集可以为土地利用变化驱动气候变化的相关定量研究奠定数据基础。

关键词：地表反照率土地利用土地利用数据集中分辨率成像光谱仪人类活动

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连绵起伏山体对雷电电磁信号的影响研究

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电瓷避雷器 2021年第3期 57-66页

作者：陈佳雯王磊王超于振国宁欣婷黄诗叶孔维奇张翼驰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 云南电力试验研究院(集团)有限公司昆明650217 云南电网有限责任公司昆明供电局昆明650011

连绵起伏的山体地形会对雷电电磁信号的强度和传播时间产生影响,进而影响到时间到达(time-of-arrival,TOA)雷电定位技术的准确性。本研究基于二维时域有限差分(two-dimensional finite-difference time-domain,2D FDTD)算法,对地闪回击... 详细信息

连绵起伏的山体地形会对雷电电磁信号的强度和传播时间产生影响,进而影响到时间到达(time-of-arrival,TOA)雷电定位技术的准确性。本研究基于二维时域有限差分(two-dimensional finite-difference time-domain,2D FDTD)算法,对地闪回击电磁场在连绵山体地形的传播特征进行数值模拟,结果表明:1)连绵起伏山体的屏蔽作用和传播衰减对雷电信号强度的影响不可忽略。观测点附高山的静电屏蔽会引起垂直电场的显著削减。山体高度每增加500 m,山体传播衰减导致雷电信号的幅值平均下降约10%,不同观测点位置的衰减程度存在一定差异。2)连绵起伏的山体同时还会引起回击电磁场波形传播时间的变化。通过不同方法计算得到的到达时间结果存在较大差异,其中10%峰值、20%峰值以及最大导数点切线方法得到的结果相对接近。3)在2种路径延长的等效方法中,包络等效与上述3种计算方法得到的到达时间有很好的一致性,地表等效在山体较高时会对到达时间产生过高的估计。

关键词：雷电电磁场二维时域有限差分法连绵起伏山体路径延长

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雷击锥形山体对近距离电磁场影响的模拟研究

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电瓷避雷器 2019年第2期 14-23页

作者：唐雅丽张其林王超于振国王磊张金波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 云南电网有限责任公司昆明供电局昆明650011 云南电力试验研究院(集团)有限公司昆明650217

为研究雷击锥形山体对近距离电磁场的影响,提出了一种二维时域有限差分(FDTD)共形网格算法。利用该算法对锥形山体进行精确模拟,并具体讨论了不同山体倾角情况下回击电磁场的传输特性。相比于平坦地表(倾角为0°),雷击锥形山体时水... 详细信息

为研究雷击锥形山体对近距离电磁场的影响,提出了一种二维时域有限差分(FDTD)共形网格算法。利用该算法对锥形山体进行精确模拟,并具体讨论了不同山体倾角情况下回击电磁场的传输特性。相比于平坦地表(倾角为0°),雷击锥形山体时水平电场幅值随山体倾角增加而增大,当达到45°后,继续增加倾角对幅值影响较小,如土壤电导率为0. 001 S/m时,45°倾角对应的幅值为0°倾角的2. 30倍,60°倾角对应的幅值为2. 31倍;垂直电场和水平磁场幅值均随倾角增加持续显著地增大,如30°、45°和60°倾角对应的水平磁场幅值分别为0°倾角的1. 39、1. 62和1. 78倍。通过进一步分析雷电回击电磁场的时空演变情况,发现这是由于其在山体和平地之间的过渡处产生反射造成的,且倾角越大,反射越强,相应的幅值也越大。另外,锥形山体附近的垂直电场(主要是静电场分量)因山体的静电屏蔽效应而明显小于周围区域。

关键词：锥形山体雷电电磁场二维时域有限差分算法共形网格静电屏蔽效应

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基于不同频段的地闪回击脉冲波形的定位结果差异性分析

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电瓷避雷器 2021年第3期 125-132,204页

作者：张翼驰王磊王超于振国戴炳哲陈佳雯孔维奇黄诗叶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 云南电力试验研究院(集团)有限公司昆明650217 云南电网有限责任公司昆明供电局昆明650011

笔者选取了2018年8月3日发生在南京地区的一次正地闪放电过程,利用6站同步的VLF/LF(甚低频/低频)三维闪电探测数据,重点分析了不同频段的地闪回击脉冲波形的定位结果差异性。首先,针对这次地闪回击的原始时域波形,利用巴特沃斯滤波器进... 详细信息

笔者选取了2018年8月3日发生在南京地区的一次正地闪放电过程,利用6站同步的VLF/LF(甚低频/低频)三维闪电探测数据,重点分析了不同频段的地闪回击脉冲波形的定位结果差异性。首先,针对这次地闪回击的原始时域波形,利用巴特沃斯滤波器进行了回击频域信号的任意提取,分别为10 kHz~50 k Hz、10 k Hz~100 kHz、10 kHz~200 kHz、10 kHz~300 kHz、10 kHz~400 kHz、10 k Hz~500 kHz,从而得到不同频段的回击时域波形。然后,基于上述不同频段的地闪回击时域波形,分别利用互相关、逐峰法、10%峰值法和50%峰值法这4种最常用的TOA(time of arrival)时差定位方法,对比分析这4种不同时间差获取的定位结果的差异性。结果表明:如果以探测站获取的原始波形数据得到的位置作为参考,则利用互相关法和10%峰值法在上述不同频段内的定位结果距离参考位置基本比较接近,互相关法定位结果更优;50%峰值法和逐峰法的定位效果总体上比互相关法和10%峰值法要差一些。

关键词：闪电定位雷达回波地闪回击脉冲到达时间差滤波

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气溶胶浓度对雷暴云下地面尖端电晕放电的影响

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电瓷避雷器 2019年第1期 16-21,30页

作者：郭秀峰王磊周磊肖冬张金波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 云南电力试验研究院(集团)有限公司昆明650217 云南电网有限责任公司昆明供电局昆明650011

尖端电晕放电是闪电先导触发的基础,而气溶胶作为电晕离子的载体,其浓度的不同可能会引起电晕放电特征的不同,进而影响闪电先导特征,但具体的影响程度尚未明确。为此,基于二维电晕粒子对流扩散模型,研究了不同气溶胶浓度(N_a)下的电晕... 详细信息

尖端电晕放电是闪电先导触发的基础,而气溶胶作为电晕离子的载体,其浓度的不同可能会引起电晕放电特征的不同,进而影响闪电先导特征,但具体的影响程度尚未明确。为此,基于二维电晕粒子对流扩散模型,研究了不同气溶胶浓度(N_a)下的电晕放电特征,通过讨论雷暴云电场环境下,不同N_a对60 m高的塔尖周围电晕粒子时空演变的影响,揭示了尖端电晕电流(i_(cor))、空间电场(E)以及电晕电荷浓度(ρ)随N_a的变化关系。研究发现:1)当N_a低于10^(10)m^(-3)时,其对电晕放电的影响较小;当N_a高于10^(10)m^(-3)时,其影响相对明显。2)对比N_a分别为10~9和10^(10)m^(-3)两种情况,高塔尖端上空几十米范围,E差异达4 kV m^(-1)左右;上空一百米左右范围内,ρ的差异可超过1 nC m^(-3); i_(cor)峰值差异可达10%。3) i_(cor)峰值与N_a两者呈线性递减关系。因此,在实际的避雷针尖端放电研究或雷电防护设计中,当N_a大于10^(10)m^(-3)时,需考虑其对尖端放电的影响,而对于较为干净的大气环境,则可以忽略气溶胶的影响。

关键词：电晕放电气溶胶浓度雷暴云电场电晕离子对流扩散

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基于VLF/LF三维雷电探测数据的云-地闪电频谱差异性分析

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电瓷避雷器 2021年第3期 142-148,210页

作者：孔维奇王磊王超于振国黄诗叶宁欣婷张翼驰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 云南电力试验研究院(集团)有限公司昆明650217 云南电网有限责任公司昆明供电局昆明650011

利用南京地区VLF/LF(甚低频/低频)三维雷电实时探测网探测到的2018年7月26日14时的一次正地闪和2018年8月3日14时的一次负地闪数据,对闪电不同放电阶段的频谱特征进行了详细的对比分析。初步结论如下:1)从两次闪电的三维通道结果可以看... 详细信息

利用南京地区VLF/LF(甚低频/低频)三维雷电实时探测网探测到的2018年7月26日14时的一次正地闪和2018年8月3日14时的一次负地闪数据,对闪电不同放电阶段的频谱特征进行了详细的对比分析。初步结论如下:1)从两次闪电的三维通道结果可以看出,这两次闪电都具有3次回击,同时从脉冲辐射源位置看出,所有的地闪回击放电过程基本是沿着相同通道闪击到地面;2)正地闪和负地闪的云内放电过程的频谱是相似的,主要集中在40 k Hz以上;3)正地闪和负地闪继后回击之前的箭式先导频谱集中在100 kHz以上,不同极性的箭式先导频谱几乎没有区别,但其比云内放电过程辐射频段要高很多;4)正地闪和负地闪的回击过程频谱相似,主要集中在20 kHz以下,并且继后回击的高频分量比首次回击少。

关键词：小波变换能量频谱三维雷电探测

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山东地区一次夏季极端暴雨中尺度系统发展演变过程及机理分析

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大气科学 2023年第3期47卷 786-804页

作者：龚琬丁周玉淑钟珊珊沈新勇李小凡邓国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南京210044 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴院重点实验室(LACS) 北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082 浙江大学地球科学学院杭州310027 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

对2020年7月22日山东半岛一次极端暴雨天气过程开展观测分析,并利用中尺度模式WRF对此次局地降水过程进行了高分辨率数值模拟,对暴雨过程进行了天气背景和中尺度降雨的诊断。WRF模式较好地再现了此次极端暴雨过程,结果表明:此次极端暴... 详细信息

对2020年7月22日山东半岛一次极端暴雨天气过程开展观测分析,并利用中尺度模式WRF对此次局地降水过程进行了高分辨率数值模拟,对暴雨过程进行了天气背景和中尺度降雨的诊断。WRF模式较好地再现了此次极端暴雨过程,结果表明:此次极端暴雨过程短时降水强度大且局地性强,在时空上具有明显中尺度特征。降水发生在北抬副热带高压与华北低涡底部之间的西南气流中,强低涡与低空急流是影响此次降水的重要天气系统。西南急流为本次暴雨过程极端水汽的主要输送载体;在弱高空辐散场下,从地表延伸至500 hPa高空的深厚低涡是造成本次暴雨的主要影响因子,其时空演变特征与中尺度云团变化一致,与暴雨的发生直接相关。低涡、低空急流和副高之间的相互作用使低涡加强发展,低涡南部有暖湿气流入流,北部有干冷气流流入,比湿梯度基本呈现为自南向北递减分布,是典型的伴有低空急流的中尺度低涡流场分布;低涡辐合及其与副热带高压边缘强风速带的共同作用,导致强垂直运动发展并维持,是造成本次山东半岛极端暴雨的重要原因。

关键词：山东半岛极端暴雨中尺度低涡低空急流发展演变过程

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远距离地闪回击ELF/VLF电磁场传播特性的模拟分析

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高原气象 2018年第4期37卷 1102-1109页

作者：冯建伟侯文豪范雪王磊周磊肖冬苏州市气象局江苏苏州215131 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 南京信息工程大学滨江学院江苏南京210044 云南电力试验研究院(集团)有限公司云南昆明650217 云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明650011

闪电放电产生的频谱范围从几赫兹到几十兆赫兹,但是多数电磁场能量集中在低频和甚低频区。建立了一种新的更简便的近似解析算法来计算中远距离闪电回击电磁场。该近似算法将电磁波沿不同性质复杂地表传播的衰减函数在频域上分化为电导... 详细信息

闪电放电产生的频谱范围从几赫兹到几十兆赫兹,但是多数电磁场能量集中在低频和甚低频区。建立了一种新的更简便的近似解析算法来计算中远距离闪电回击电磁场。该近似算法将电磁波沿不同性质复杂地表传播的衰减函数在频域上分化为电导率衰减和地表曲率衰减两个函数的卷积,这样衰减函数物理意义更为明确,避开了和原来复杂的高震荡艾里函数有关的微分方程求解过程,计算过程大幅简化。通过繁琐繁杂但高精度的牛顿迭代求解法验证,证明了本文近似算法能很好的计算中距离闪电回击辐射场的幅值、波头时间等参量,在地面电导率为4 S·m^(-1),0.01 S·m^(-1)和0.001 S·m^(-1)时近似算法的最大误差分别为0.2%,3.3%和8.7%。简化后使得计算效率大大提高,同时通过精度对比,发现提出的近似算法精度是比较理想的。因此,该研究结果更加方便有效地解决了远距离雷电电磁波传播和放电参量的反演。此外计算发现地球曲面对中距离电磁场的传播具有明显的影响。比如,在地球曲面的影响下1 500 km处闪电回击ELF/VLF辐射电磁场的幅值仅仅为平坦地表情况的30%~40%,500km处闪电回击ELF/VLF辐射电磁场的幅值仅仅为平坦地表情况的75%~80%。

关键词：闪电回击 ELF/VLF辐射场电导率衰减因子地表曲率衰减因子

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