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对流天气过程中云内闪电和降水特征观测研究
项目编号40575002
董万胜
项目主持机构中国科学院寒区旱区环境与工程研究所;中国科学院西北生态环境资源研究院
开始日期2006
结束日期2008-12-31
中文摘要【中文摘要】本项目以最新研制的3cm多普勒双偏振天气雷达、新近改进的两站闪电宽带干涉仪系统为主要观测设备,应用基于磁天线原理的三站DF闪电定位系统、探空、地面平均电场、常规气象和大气电学观测手段。针对中国西北地区强雷暴形成、发展的不同阶段,对雷暴中云闪和地闪(正地闪和负地闪)发生及演变的时空分布特征、云内多种水成物粒子分布和随时间演变特征进行系统的同步观测,获取一批高质量的多参数同步观测资料。探讨云闪和地闪特征与雷暴云体结构时空演变特征之间的关系,进而了解中国内陆高原强雷暴中的动力、降水和闪电之间的相互作用。项目借助优势的观测设备,注重完整对流天气过程资料的获取和对一些尚无定论观测现象的直接描述或解释;为利用数值模式进一步研究雷暴动力学和微物理过程提供必须的数据。这不仅对雷暴起电、闪电、降水、雷暴运动学之间相互作用的研究具有重要意义,而且在雷电和洪涝灾害监测预警、人工影响天气等方面有很高的应用价值。
【结题摘要】利用X波段多普勒双偏振天气雷达、闪电宽带干涉仪、DF闪电定位系统及大气平均电场仪、布网雨量计的观测配合探空,获取了一批中国西北地区雷暴中电活动及水成物粒子随时空演变特征的多参数同步观测资料。分别利用模糊逻辑法和分层决策法对雷暴云内水凝物粒子种类进行了识别,对雷暴云内微物理和电过程之间的相互关系及X波段双偏振多普勒天气雷达降雨估算进行了研究。研究发现,西北地区雷暴云天气过程中,地面电场多为正极性,降水期间,随着云下部软雹粒子的减少,出现负极性变化。底部正电荷区一般在降水前期较明显,降水期间逐渐减弱,降水减弱或停止后有所恢复。推断云下部的软雹携带正电荷,云中部的软雹带负电荷。频繁的闪电发生在地面出现强降雨之前10min左右,且地闪的比例增多。地面电场极性的变化和强回波(30~48dBZ)顶高度有较好的反相关性;雷达原始数据滤波处理的好坏直接影响降雨估算精度的高低,特别是对R(Kdp)和R(Kdp,Zdr)影响明显,滤波后数据点的空间平滑是必要的;发展了用雨量计反演雷达测雨参数方法,改善了不同地区、不同雨滴谱分布情况下雷达定量测雨能力。本研究中也进行了基于小波的云、地闪辐射场的多重分形分析。
中文关键词多普勒双偏振雷达 闪电宽带干涉仪 闪电 降水粒子识别
学科分类0805 - 大气科学;08 - 地球科学
资助机构CN-NSFC
项目经费380000
项目类型面上项目
国家中国
语种中文
来源机构中国科学院西北生态环境资源研究院
文献类型项目
条目标识符http://gcip.llas.ac.cn/handle/2XKMVOVA/195273
作者单位中国科学院寒区旱区环境与工程研究所;中国科学院西北生态环境资源研究院
推荐引用方式
GB/T 7714
董万胜.对流天气过程中云内闪电和降水特征观测研究.2006.
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