检索结果-内蒙古大学图书馆

热带气象学报 2020年第4期36卷 562-576页

作者：甘明骏郭凤霞黎奇刘泽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江苏南京210044

为了进一步印证以往观测反推得到的广东地区雷暴云多偶极性电荷结构的结论,利用加入了起放电参数化方案的WRF模式,模拟了广东在2017年5月8日发生的一次飑线过程,并对这次飑线过程中一个雷暴单体成熟期的电荷结构演变特征进行分析,通过... 详细信息

为了进一步印证以往观测反推得到的广东地区雷暴云多偶极性电荷结构的结论,利用加入了起放电参数化方案的WRF模式,模拟了广东在2017年5月8日发生的一次飑线过程,并对这次飑线过程中一个雷暴单体成熟期的电荷结构演变特征进行分析,通过分析动力、云水含量、各水成物粒子混合比及携带电荷情况,讨论了电荷结构的形成及演变机制。结果表明,成熟阶段的单体,电荷结构从三极性逐渐演变为偶极性。这是因为在成熟初期,霰粒子在有效液态水含量适中且温度较高的地方与冰晶/雪花粒子发生了非感应碰撞,因此底部霰粒子携带正电,雷暴云底部形成次正电荷区,电荷结构为三极性。而在成熟后期,由于丰富的云水含量,使冰粒子的凇附过程增强,霰不断增加,冰晶和雪花不断被消耗,温度较暖区域与霰共存的冰晶和雪花急剧减少,使得该区域大小冰粒子的非感应碰撞起电急剧减少,此处霰粒子不能再通过非感应碰撞获得正电荷,底部次正电荷区随之消失,雷暴云的电荷结构转变为偶极性。此结果和以往观测反推得到的结论不同,这表明,对南方雷暴电荷结构还需继续深入认识。

关键词：广东雷暴飑线 WRF模式水成物粒子电荷结构

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基于毫米波雷达的云中积冰区域研究

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建模与仿真 2022年第4期11卷 1011-1019页

作者：肖安虹王金虎谢槟泽王昊亮史嘉琪许俊辉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中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室北京南京信大安全应急管理研究院江苏南京国防科技大学气象海洋学院湖南长沙

飞机产生结冰现象会严重威胁飞机飞行安全。毫米波雷达具有高精度、高分辨率等优点且广泛分布在各大机场,极大地提升了业务人员的判别速度。本文尝试利用遗传算法优化后的BP神经网络建立雷达观测数据与积冰指数间的非线性关系,同时与支... 详细信息

飞机产生结冰现象会严重威胁飞机飞行安全。毫米波雷达具有高精度、高分辨率等优点且广泛分布在各大机场,极大地提升了业务人员的判别速度。本文尝试利用遗传算法优化后的BP神经网络建立雷达观测数据与积冰指数间的非线性关系,同时与支持向量机(SVM)分类结果进行对比,结果表明通过遗传算法优化的BP神经网络具有较高的正确率、较低的虚警率以及漏报率,为飞机能够穿越云层提供了安全保障。

关键词：毫米波雷达神经网络飞机积冰支持向量机

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深对流系统对污染气体CO垂直动力输送作用的数值模拟研究

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大气科学 2019年第6期43卷 1280-1294页

作者：夏雨晨银燕陈倩胡汉峰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

本文采用高分辨率WRF-Chem模式模拟了2014年7月27日和8月24日发生于长三角地区的两次强度不同的深对流系统对污染气体CO的再分布作用,对比分析了模拟的两次深对流系统在CO垂直输送过程中的差异。通过与实际雷达回波的比较发现,两次模拟... 详细信息

本文采用高分辨率WRF-Chem模式模拟了2014年7月27日和8月24日发生于长三角地区的两次强度不同的深对流系统对污染气体CO的再分布作用,对比分析了模拟的两次深对流系统在CO垂直输送过程中的差异。通过与实际雷达回波的比较发现,两次模拟的深对流发生时间、回波强度等都与实际观测接近。8月24日深对流过程发生前的对流有效位能和0~6 km垂直风切变强度均高于7月27日个例,因此8月24日深对流系统更不稳定,发展高度更高。从CO浓度垂直剖面、质量通量随高度的变化特征发现,7月27日的深对流系统最高可以将CO输送到14 km高度处,8月24日的深对流系统最高可以将CO输送到16 km高度处。对CO浓度的垂直通量散度平均垂直廓线分析看出,7月27的深对流系统主要将CO输送到12 km附近,导致7月27日个例对流层中层的CO浓度更高,8月24日的深对流系统主要将CO输送到15 km附近,导致8月24日个例对流层上层的CO浓度更高。对垂直通量求和的分析表明,8月24日的深对流系统每小时垂直输送的CO浓度是7月27的1.3倍,而考虑到8月24日的深对流系统持续时间更长,8月24日的深对流系统对CO的垂直输送作用远远大于7月24日的深对流系统的垂直输送作用。

关键词：深对流垂直输送 WRF-Chem模式

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雷电通道水平电场影响因素分析

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微波学报 2020年第3期36卷 9-14页

作者：张云峰张尔春顾嘉亮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

影响雷电通道产生的水平电场因素众多,分析其影响因素对电力系统的雷电防护具有重要意义。文中利用运动电荷电磁场方程求解得到闪电回击通道的水平电场和方位磁场,并结合C-R算法,得到了有限电导率地面上方的水平电场。依据运动电荷电磁... 详细信息

影响雷电通道产生的水平电场因素众多,分析其影响因素对电力系统的雷电防护具有重要意义。文中利用运动电荷电磁场方程求解得到闪电回击通道的水平电场和方位磁场,并结合C-R算法,得到了有限电导率地面上方的水平电场。依据运动电荷电磁场方程的特征分析了不同回击速度、不同距离、不同电导率对雷击产生的水平电场的影响。得出以下结论:水平电场随回击速度增大而减小;水平电场波形呈双极性特征且水平距离越大或电导率越小负向偏移越明显。这些研究结论为输电线路雷电过电压计算打下良好的基础。与其他方法相比,本文方法可以避免远距离电磁场计算中的震荡问题和积分方程的奇异问题。

关键词：闪电电磁脉冲闪电通道运动电荷电磁场方程水平电场

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美国空军气象局冻雨预报系统对三次冻雨事件及电线积冰厚度的模拟

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科学技术与工程 2020年第6期20卷 2494-2499页

作者：郑伟陆正奇徐婉笛龚建福韩永翔李哲刘善峰国网河南省电力公司郑州450000 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 南京信息大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室南京210044

电线积冰是电网正常运行中最大的气象灾害之一,而冻雨是造成电线积冰事故的主要灾害性天气。利用耦合了中尺度天气研究和预报(weather research and forecasting,WRF)模式的美国空军气象局(Air Force Weather Agency,AWFA)冻雨预报系统... 详细信息

电线积冰是电网正常运行中最大的气象灾害之一,而冻雨是造成电线积冰事故的主要灾害性天气。利用耦合了中尺度天气研究和预报(weather research and forecasting,WRF)模式的美国空军气象局(Air Force Weather Agency,AWFA)冻雨预报系统,对发生在中国南方的3次冻雨事件进行预报,通过威胁指数(threat scores,TS)评分对AWFA系统在中国地区的冻雨预报能力进行了评估,并根据其输出的冻雨参数,用覆冰增长模型对三次冻雨过程中,电线积冰厚度进行了模拟。结果表明:冻雨事件的发生必须同时满足逆温层、空中高液态含水量和地温低于0℃这三个气象条件;AFWA冻雨预报系统对中国冻雨也有一定的预报能力,但预测范围较实际观测的区域偏大,三次冻雨事件预报TS评分在0.30~0.63,平均为0.45;模拟电线积冰厚度的范围与观测的冻雨密集区相当吻合,对明显的冻雨过程有较好的预报能力且能够获得电线积冰厚度的精细化分布。研究结果对中国南方冻雨预报、电线积冰预报有重大的参考价值,并为电网的防灾减灾提供了坚实的理论支撑。

关键词：冻雨事件美国空军气象局系统天气研究和预报模式电线积冰

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沙漠地区1月份微波地表发射率的线性反演

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激光与光电子学进展 2020年第21期57卷 283-295页

作者：官元红王文君陆其峰鲍艳松郑婷文南京信息工程大学数学与统计学院江苏南京210044 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开放重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学数学与统计学院江苏南京210044 国家卫星气象中心中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标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开放重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学数学与统计学院江苏南京210044

基于多元函数泰勒公式和最优控制原理,首先,在塔克拉玛干沙漠部分中心区域(反演区域),利用2014年1月FY-3C微波成像仪10.65 GHz垂直极化的观测亮温、辐射传输模式(CRTM)的模拟亮温等资料,在原有地表发射率与2个影响因子的函数关系基础之... 详细信息

基于多元函数泰勒公式和最优控制原理,首先,在塔克拉玛干沙漠部分中心区域(反演区域),利用2014年1月FY-3C微波成像仪10.65 GHz垂直极化的观测亮温、辐射传输模式(CRTM)的模拟亮温等资料,在原有地表发射率与2个影响因子的函数关系基础之上,构建了该区域1月份微波地表发射率与2、4个影响因子之间的线性反演模型.其次,以观测亮温为参考,分别将两种线性反演模型所得的地表发射率提供给CRTM模拟亮温,发现此时模拟亮温的平均偏差分别减少到原地表发射率模拟亮温平均偏差的56.36％和49.37％.最后,在整个塔克拉玛干沙漠地区(检验区域),选取用于反演日期中的1月18日、未用于反演日期中的1月29日,对两种线性反演模型进行了时间和空间上的独立性检验,结果表明,利用两种线性反演模型所得的地表发射率模拟亮温仍比原模拟亮温更接近观测,平均偏差也明显减小;两种线性反演模型对沙漠地区1月份地表发射率的反演具有一定的合理性和普适性,且4个因子的线性反演模型优于2个因子.

关键词：遥感微波地表发射率线性反演泰勒公式最优控制原理

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基于能见度数据分析的气溶胶吸湿增长特征研究

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气象研究与应用 2021年第1期42卷 27-33页

作者：甘启航何南腾沈子宣邹嘉南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、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南京210044 贵港市气象局广西贵港537100 中国气象局云雾物理环境重点开放实验室北京100081

基于相对湿度、能见度等气象数据,分析气溶胶吸湿增长特性,有助于了解气溶胶对大气环境和区域气候的影响。利用南京地区2016年1—12月、2017年2—12月、2018年1—8月和12月相对湿度和能见度等数据,通过非线性拟合研究气溶胶吸湿增长因子... 详细信息

基于相对湿度、能见度等气象数据,分析气溶胶吸湿增长特性,有助于了解气溶胶对大气环境和区域气候的影响。利用南京地区2016年1—12月、2017年2—12月、2018年1—8月和12月相对湿度和能见度等数据,通过非线性拟合研究气溶胶吸湿增长因子(f(RH))与相对湿度(RH)之间的关系。结果表明,吸湿增长因子在RH值较低(<80%)时,增长率较小;当RH值较高(>80%)时,增长率迅速增大。吸湿增长因子随着月RH值变化而表现出较大差异。此外,当南京地区盛行西风时,高能见度出现的时次较多。f(RH)与PM_(2.5)/PM_(10)成正比,PM_(2.5)/PM_(10)值越高,对应的气溶胶光学吸湿增长因子往往会越高。

关键词：气溶胶吸湿增长能见度

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深对流云对不同高度示踪气体层垂直输送的数值模拟研究

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大气科学 2019年第1期43卷 171-182页

作者：胡嘉缨银燕陈倩胡汉峰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南京210044

采用考虑化学气体传输过程的云模式模拟了2014年7月30日发生在安徽滁州境内一次深对流过程,研究深对流活动对不同高度示踪气体的输送及再分布作用。结果表明,在积云发展阶段,强上升气流使得云内源层示踪气体有效地向上输送,对流层中部... 详细信息

采用考虑化学气体传输过程的云模式模拟了2014年7月30日发生在安徽滁州境内一次深对流过程,研究深对流活动对不同高度示踪气体的输送及再分布作用。结果表明,在积云发展阶段,强上升气流使得云内源层示踪气体有效地向上输送,对流层中部强的夹卷过程及水平入流使得云外气体入云输送至主要对流区,并在垂直气流的作用下进一步影响各层示踪气体的分布。各层示踪气体均可向上输送至对流层上部,其中对流层中部示踪气体(2.1～4.5 km、4.5～7.5 km和7.5～10.8 km)的向上输送作用与近地层示踪气体(0～2.1 km)的贡献相当。例如,输送到11～13 km的示踪气体有4.9%来自近地层,6.3%来自2.1～7.5 km。此外,近地层示踪气体可在深对流的水平输送下向云侧边界扩散,将局地污染输送到云外周边地区。源层高度位于2.1～4.5km的示踪气体可下沉输送至近地层,形成新的局地污染。随着源层高度的抬升,示踪气体向下输送作用减弱,其中对流层上层示踪物(10.8～15 km)无法输送到6 km以下。

关键词：深对流垂直输送示踪气体

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基于灰色关联法的长三角地区典型低温灾害危险性评估和区划

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防灾科技学院学报 2022年第3期24卷 17-27页

作者：王宇豪王金虎周纬欣王钰尧苏航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 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江苏南京210044 辽宁省气象台辽宁沈阳110166

利用长三角地区222个气象站1971—2020年的逐日气温、降水数据,基于不同低温灾害的等级划分构建评估指标体系,采用灰色关联法确定气象指标权重,计算长三角地区三类典型低温灾害(寒潮、霜冻、冰冻)致灾危险性指数并对低温灾害危险性进行... 详细信息

利用长三角地区222个气象站1971—2020年的逐日气温、降水数据,基于不同低温灾害的等级划分构建评估指标体系,采用灰色关联法确定气象指标权重,计算长三角地区三类典型低温灾害(寒潮、霜冻、冰冻)致灾危险性指数并对低温灾害危险性进行综合评估与区划。结果表明:(1)降温幅度对寒潮影响最大,平均气温对霜冻影响最大,最低气温对冰冻影响最大;(2)低温灾害各等级危险性指数与纬度、海拔有明显的正向关系,随着等级的提升危险性高值也越集中于纬度、海拔较高的地区,通过比较1月多年平均气温可知低温是影响长三角低温灾害危险性的主要因素;(3)计算得到的综合危险性区划表明,危险区等级由南向北递增,并且同一纬度上内陆高于沿海,高危险地区主要集中于34°N以北及皖南和皖西山区,低危险性地区主要分布在长江以南的平原地带。

关键词：长三角低温灾害灰色关联法危险性区划

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华南一次暖区暴雨的演变及云微物理机制模拟研究

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热带气象学报 2020年第6期36卷 805-820页

作者：周文昊陆春松高文华邓琳南京信息工程大学/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 中国气象科学研究院/灾害天气国家重点实验室北京100081

利用WRF v4.0中尺度模式及0.25°×0.25°高分辨率的GDAS分析资料,对2017年6月15日发生在华南的一次典型暖区暴雨过程进行数值研究。多源观测资料对比分析表明,Thompson aerosol aware云微物理方案与YSU边界层方案组合合理... 详细信息

利用WRF v4.0中尺度模式及0.25°×0.25°高分辨率的GDAS分析资料,对2017年6月15日发生在华南的一次典型暖区暴雨过程进行数值研究。多源观测资料对比分析表明,Thompson aerosol aware云微物理方案与YSU边界层方案组合合理再现了此次暴雨的演变过程。观测与模拟的强风速下传、低层风场切变及降水之间存在较好的对应关系,强的雷达反射率与水汽通量散度中心一致。在中尺度对流系统(MCS)发展和成熟阶段,冷池的出流抬升是新生对流的重要触发条件,地形的动力抬升作用并非主导。云微物理分析指出,由于华南上空充沛的水汽及过冷雨水,雪的最大来源项表现为水汽凝华成雪,而霰的最大来源项为过冷雨滴碰并冰晶、雪并冻结成霰。在零度层之下的1.5 km区域,冰相粒子的融化率可达暖雨过程(1×10^(-4)g/(kg·s))的2倍,暗示其在融化层对雨水形成的支配作用,而雪霰的重力沉降扮演了重要角色。此外,相变过程显著影响着大气的温度变化,当对流云底较低时,低层的水汽凝结将抵消雨水蒸发导致的冷却作用,减弱地面冷池的强度。

关键词：华南暖区暴雨演变特征云微物理机制数值模拟

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