检索结果-内蒙古大学图书馆

暴雨灾害 2024年第6期43卷 741-748页

作者：曾颖婷顾佳莹张若筠杨庆波曾金全福建省气象服务中心福州350007 中国气象局雷电重点开放实验室北京100081 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/气候与环境变化国际合作联合实验室/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 福建省德化九仙山气象站德化362500 福建省气象灾害防御技术中心福州350007

为了探讨闪电探测站布局对闪电定位精度的影响,基于福建省九仙山自然闪电观测试验基地的磁场波形观测资料,选取探测站网内外不同方位和不同距离的10次地闪回击,以10站(或9站)同步的定位结果为基准,利用到达时间差法(Time of Arrival,TO... 详细信息

为了探讨闪电探测站布局对闪电定位精度的影响,基于福建省九仙山自然闪电观测试验基地的磁场波形观测资料,选取探测站网内外不同方位和不同距离的10次地闪回击,以10站(或9站)同步的定位结果为基准,利用到达时间差法(Time of Arrival,TOA),对比分析了任意5—8站不同测站组合情况下的定位结果差异性,并探讨定位差异性的可能原因。结果表明:闪电定位与测站数量和测站布局密切相关,同样的测站数量,不同测站布局的定位结果存在较大差异,而随着测站数量的增加,由测站布局不同所带来的差异性逐渐减小。相同的测站数量和布局,对不同方位距离闪电的定位偏差也存在明显不同。在测站网外围区域的闪电定位偏差明显大于网内,网外闪电定位结果往往呈现“带状分布”,距离测站网越远,这种“带状分布”的偏差分布越明显,这是由于双曲线交汇形成的狭长空间区域所致。

关键词：闪电定位定位精度测站组合时差定位

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雷暴电荷分布对正极性云闪放电特征影响的数值模拟

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大气科学 2022年第6期46卷 1407-1424页

作者：郑天雪谭涌波罗林洁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北京100081

本研究将云闪随机放电参数化方案植入到偶极电荷结构中,固定主负电荷区的参数和位置,通过不断调整上部正电荷区的参数(电荷浓度和水平范围)和位置以此来模拟不同高度处起始的正极性云闪,进而探讨正云闪放电特征与雷暴电荷分布之间的关... 详细信息

本研究将云闪随机放电参数化方案植入到偶极电荷结构中,固定主负电荷区的参数和位置,通过不断调整上部正电荷区的参数(电荷浓度和水平范围)和位置以此来模拟不同高度处起始的正极性云闪,进而探讨正云闪放电特征与雷暴电荷分布之间的关系。模拟结果表明在偶极电荷结构中,抬升上部正电荷区的高度,能够产生如观测所示的高海拔正云闪,不同于普通正云闪起始于向上传播的负先导及水平或稍向下延伸的正先导,高海拔处起始的正云闪以大范围向下传播的正先导及水平或轻微向上延伸的负先导为主要特征。随着上部正电荷区位置的抬升,正云闪起始高度也随之升高,当上部正电荷区抬升到一定高度后(本研究中当上部正电荷区下边界超过12 km),云闪通常起始于主正电荷区内,且上部正电荷区的浓度以及水平半径对于云闪的起始高度没有显著影响。此外,云闪正、负先导通道的长度与电荷区的浓度、水平半径以及起始点和负、正电荷区之间的距离存在显著的正相关关系。

关键词：正极性云闪数值模拟雷暴电荷分布起始高度通道长度

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2015—2019年保定市O_(3)变化及其周边源区分析

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环境科学学报 2022年第7期42卷 22-31页

作者：卢硕赵天良李晓岚孟凯马翠平罗悦函辛雨珊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 中国气象局沈阳大气环境研究所沈阳110166 河北省气象灾害防御和环境气象中心石家庄050021

利用保定市2015—2019年近地面O_(3)和气象观测数据,统计分析了该地区O_(3)变化特征及其与地面气温、相对湿度、风速和风向的关系,并确定了O_(3)的周边源区.结果表明,2015—2019年保定市O_(3)污染呈加重趋势,O_(3)污染超标天数从2015年... 详细信息

利用保定市2015—2019年近地面O_(3)和气象观测数据,统计分析了该地区O_(3)变化特征及其与地面气温、相对湿度、风速和风向的关系,并确定了O_(3)的周边源区.结果表明,2015—2019年保定市O_(3)污染呈加重趋势,O_(3)污染超标天数从2015年的63 d增加至2019年的95 d.由于秋冬季昼夜温差较大,导致其O_(3)日变化相对扰动高于春夏季节.O_(3)浓度与近地面气温呈非线性正相关关系,随相对湿度(RH)的增加呈阶段性的先增后减的变化趋势,其中当RH为40%~50%时,O_(3)浓度及其污染超标率均达到最大.此外,风场对O_(3)分布有重要影响,盛行偏南风时易发生O_(3)重污染,表明影响该地区O_(3)污染源区主要位于保定南部.潜在源贡献因子分析方法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)的分析结果表明,保定市春夏O_(3)源区分布范围最大,其中贡献高值区主要分布在保定以南的河南东部、山东西部,周边源区对保定市O_(3)污染具有重要影响作用.

关键词： O_(3) 气象要素周边源区保定

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山区雷击高塔影响架空线感应过电压的模拟研究

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电瓷避雷器 2022年第2期 1-7,13页

作者：张金波顾佳莹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实验室南京210044

为了研究山区雷击高塔对雷电感应过电压的影响,建立了三维时域有限差分(3D-FDTD)算法模型,计算复杂山体地形下的雷击高塔产生的电磁场,并结合Agrawal耦合模型计算架空线感应过电压。利用该模型计算对比了雷击平坦地面、雷击山顶和雷击... 详细信息

为了研究山区雷击高塔对雷电感应过电压的影响,建立了三维时域有限差分(3D-FDTD)算法模型,计算复杂山体地形下的雷击高塔产生的电磁场,并结合Agrawal耦合模型计算架空线感应过电压。利用该模型计算对比了雷击平坦地面、雷击山顶和雷击山顶高塔时的线路感应过电压,并讨论了山体坡度、距离、塔高、土壤电导率的影响。结果表明:与雷击平坦地面相比,架空线感应过电压幅值随锥形山体坡度的增加而增大;当雷击山顶高塔时,线路两端的感应过电压幅值随着距离的增加而减小、随塔高的增加而增大、随电导率的降低而增大,与雷击山顶相比,雷击山顶高塔时线路两端的感应过电压波形产生了明显震荡,波形幅值进一步增大;以南京紫金山真实山区地形为例,模拟结果发现与雷击平坦地面相比,雷击山顶时的线路两端过电压幅值分别提高了43.5%和48.9%,雷击山顶高塔时的线路两端过电压幅值分别提高了50.2%和124.3%。

关键词：三维时域有限差分算法山区地形高塔 Agrawal耦合模型雷电感应过电压

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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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中国空气污染地区气溶胶与地闪活动关系研究

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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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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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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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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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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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