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国家自然科学基金(41275008): 作品数：20 被引量：167H指数：7; 相关作者：郭凤霞孙京吴鑫陈聪王昊亮更多>>; 相关机构：南京信息工程大学中国气象局湖北省气象局更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划公益性行业(气象)科研专项更多>>; 相关领域：天文地球电气工程环境科学与工程更多>>

江苏省雷电灾害风险特征分析: 随着全球气候的变化,雷电灾害事故频发,对国民生活和经济造成了极大的威胁。因此,雷电灾害的研究和风险评估工作越来越受到国家及有关部门的高度重视。本文首先利用信息扩散理论建立了雷电灾害风险分析模型,利用该模型对江苏省2000...; 李霞宋喃喃; 关键词：雷电灾害风险评估; 文献传递

全球闪电活动与对流层上部NO及O_3的相关性分析被引量：1: 2015年; 为了解闪电对对流层上部微量气体的贡献,利用全球水资源和气候中心（GHRC）提供的1995年4月-2006年6月的闪电卫星格点资料,以及高层大气研究卫星（UARS）上的卤素掩星试验（HALOE）1991年10月-2005年11月的观测资料,分析了全球闪电与对流层上部NO和O3体积分数的时空分布特征及其相关性.结果表明：全球闪电12、1、2月集中在南半球,6-8月集中在北半球,全球闪电的季节分布与NO、O3类似;NO体积分数在350 hPa附近达到最大,该高度的南半球NO体积分数变化范围为7×10-12～11×10-12、北半球为3× 10-12～17× 10-12;450～300 hPa,北半球夏季O3体积分数呈明显增加趋势,且同一高度上夏季的值比年平均值大25％左右,南半球夏季O3体积分数高于冬季,但差异并不大.结论进一步证明了闪电与对流层上部NO及O3的密切关系,也为研究全球气候变化提供有力证据.; 陈聪郭凤霞鞠晓雨; 关键词：闪电 NO O3

瞬态抑制二极管(TVS)的试验分析与应用被引量：6: 2016年; 针对雷电瞬时过电压对精密电子设备的性能所带来的干扰及破坏等问题,通过对瞬态抑制二极管的原理进行分析,并对10种不同启动电压的瞬态抑制二极管进行雷电模拟冲击试验,利用示波器采集残压及通流的数据,计算瞬态抑制二极管的残压比。试验结果得出:瞬态抑制二极管两端施加的冲击电压越高,其两端残压及通流也将越大;且冲击电压和瞬态抑制二极管的残压比呈正相关;随着瞬态抑制二极管启动电压的增大,瞬态抑制二极管能够正常工作的雷电冲击电压值变化区间在不断减小。当瞬态抑制二极管损坏时,其内部PN结损坏,导致其两端残压与通流波形发生畸变,且残压比发生不规则变化。; 陈云帆周中山张云峰; 关键词：瞬态抑制二极管启动电压残压通流残压比

雷暴云内放电过程的三维数值模拟研究: 将Mansell提出的放电参数化方案在起始击穿阈值和闪电通道感应电荷的分配过程上做了改进后耦合入了已有的三维强风暴动力-电耦合模式中。对STEPS(Severe Thunderstorm Electrification ...; 王昊亮郭凤霞孙京; 关键词：感应电荷电荷结构; 文献传递

估算闪电产生氮氧化物量的研究回顾与进展被引量：6: 2013年; 在对流层内,闪电产生的氮氧化物(LNOX)是氮氧化物(NOX)的主要来源之一,这一区域内,由于NOX生命史较长,且控制着对流层臭氧(O3)和氢氧根(OH)的含量,影响着全球大气环境和气候变化。针对LNOX量的估算这一大气化学及雷电物理领域内的研究热点,介绍了NOX的主要来源、LNOX的产生机制及其对气候变化的重要性,详细综述了国内外现有的估算LNOX量的主要方法和估算结果。综述结果表明,目前估算LNOX量采用的研究方法主要有野外观测、实验室模拟、理论模式计算和卫星数据反演,主要通过观测或假设得到单位能量产生的NOX量,或单位通道长度产生的NOX量,同时通过观测或假设得到一次放电通道产生的总能量或一次放电的总通道长度,进而外推或数值模拟某一局地区域或全球的LNOX。由于不同地区、不同雷暴、甚至不同的闪电个体之间的显著差异导致不同的研究者估算LNOX时采用的参数值不同,进而使得LNOX估算量的结果差异较大,不确定性增大。近30年LNOX较为精确的产量计算结果平均值为5.2(2.8～9.1)Tg/a。最后提出,今后需继续对比分析利用先进的观测手段得到NOX和闪电的野外观测和卫星观测数据,进一步认识LNOX的产生机制,得到针对不同地区、不同强度的雷暴和不同的闪电个体估算NOX的参数取值,进一步减小估算LNOX时所用到的各个参数的不确定性。在此基础上,利用大气化学数值模式模拟局地或全球LNOX的产生和演变及其对其他空气成分的影响和作用,进一步认识LNOX在全球气候变化中的作用。; 郭凤霞鞠晓雨陈聪; 关键词：闪电气候变化

基于X波段双线偏振天气雷达的雷暴云粒子识别被引量：36: 2014年; 为了进一步认识雷暴云中影响起电的主要水成物类型,联合714XDP天气雷达观测到的偏振参量(Z_H、Z_(DR)、K_(DP)和p_(HV)),在利用模糊逻辑方法的基础上引入温度(T),对中国西北地区夏季雷暴云中的水成物类型进行识别,将水成物分为11种。参考S和C波段及少量的X波段偏振雷达的粒子识别研究,得到11种粒子对应的各偏振参量阈值。分析了2007年7月24日的一次观测过程几个时刻的偏振参量、地面电场、放电频数及识别结果,并与利用三维雷暴云动力电耦合数值模式模拟出来的粒子分布结果做了对比。结果表明,选取的偏振参量阈值基本合理,采用的模糊逻辑方法能有效、合理地识别出雷暴云内水成物的相态和分布,而且利用K_(DP)可以大致判断云内电荷区。; 郭凤霞马学谦王涛陈聪; 关键词：X 雷暴云

云水饱和度对雷暴云非感应起电过程的影响被引量：3: 2015年; 在三维强风暴动力—电耦合数值模式中引入基于Saunders et al.(1991)实验结果的非感应起电参数化方案S91,在此基础上,利用云水饱和度替代环境温度和有效液水含量将S91方案变形。对比分析一次雷暴单体首次放电前,变形后的S91方案和原S91方案模拟得到的非感应转移电荷的极性、量级、电荷结构以及与霰和冰晶粒子分布之间的关系。结果表明,虽然两种方案采用的电荷密度变化率以及每次碰撞平均转移的电荷量均相同,但不同方案中决定粒子间电荷转移的因子不同对电荷的分布存在较大的影响。加入云水饱和度的S91方案,非感应转移电荷的极性多为正极性,电荷结构先呈单极性后转变为三极性,并有进一步转变为偶极性的趋势。但这两种方案模拟得到的霰与冰晶粒子电荷分布的重合区的范围、大小均不同,这也是造成两种方案电荷结构和转移电荷分布不同的主要原因。; 孙京郭凤霞; 关键词：雷暴云数值模拟

初始冰晶浓度对雷暴云微物理和起电过程的影响被引量：1: 2015年; 为了研究雷暴云中高温区次生冰晶浓度对雷暴云微物理过程和电过程的影响,根据模拟个例的地理位置,更新了原有的三维强风暴动力-电耦合数值模式中的初始冰晶核化公式;并在模式中的-5℃温度层结上均匀播撒了3.0 km×3.0 km×0.5 km的低中高三组浓度的自然冰晶,从而影响了云中次生冰晶的产量。结果表明:1初始冰晶的播撒量与次生冰晶的产量呈正相关;2繁生冰晶的增加使得云中冰晶粒子分布区域向雷暴云上部发展,霰粒子分布区域向雷暴云下部发展,从而增加了雷暴云中冰晶和霰的混合区域;3高播撒的初始冰晶会改变闪电的出现时刻并使得闪电频次明显增多。模拟中算例2和算例3闪电分别增多了24.4%和46.9%。; 江涛郭凤霞陆干沂梁梦雪吴鑫

北京及其周边地区SAFIR和ADTD闪电定位资料对比分析被引量：29: 2017年; 通过对比分析2008年北京及其周边地区SAFIR(Surveillance et Alerte Foudre par Interferometrie Radiometrique)和ADTD(Advanced TOA and Direction system)两套闪电定位系统观测的地闪资料,结果显示:SAFIR系统探测的正地闪次数、负地闪次数均比ADTD系统偏少,但二者探测到正地闪和负地闪的日变化、月变化特征基本一致。SAFIR系统探测的正地闪百分比ADTD高。SAFIR系统的地闪高值区主要在偏南部,而ADTD系统的正地闪电流强度高值区流高值区主要在偏北部,地闪低值区分布基本一致。SAFIR系统探测的正地闪、负地闪电流强度小于ADTD系统的观测值,前者探测的正地闪电流强度日分布中整体比后者小约25 k A,负地闪电流强度日分布则小约10 k A。二者观测的电流强度日变化、月变化变化特征基本一致。ADTD负地闪电流累积概率分布整体和IEEE工作组给出范围较为接近。SAFIR系统探测的正地闪电流强度高值区空间分布较集中,而ADTD系统的空间分布相对较均匀分散。整体而言,两者探测的闪电时间分布特征较为接近,而闪电次数和强度分布特征有差别,对于出现差别的原因有待进一步研究。; 李京校郭凤霞扈海波李如箭钱慕晖肖稳安; 关键词：地闪电流强度

雷暴单体中降水退屏蔽作用和正地闪之间的关系: 2017年; 为了验证雷暴单体中是否会由于降水退屏蔽作用导致正地闪的发生,建立了典型的雷暴云三极性电荷结构模型,利用现有的闪电放电参数化方案,通过改变中负和下正电荷区的高度和电荷密度进行的对比试验,对雷暴单体中降水退屏蔽作用和正地闪发生之间的关系进行研究。结果表明,在雷暴单体中发生降水时,引起的雷暴云中负和下正电荷区高度下降以及电荷密度的减小会使雷暴云中电场和电势的分布发生变化。当中负和下正电荷区的高度降低时,模拟域内最大电场强度降低,最大电场强度处电势增大,最大电场强度处和地面之间电势差增大,使正先导更容易发展到地面形成正地闪。当中负和下正电荷区的电荷密度减小时,模拟域内最大电场强度降低,最大电场强度处电势的绝对值先减小后增大,在电势增大过程中最大电场强度处和地面之间电势差增大,正先导也更容易发展到地面形成正地闪。因此,雷暴单体中降水退屏蔽作用对正地闪的发生是有利的。; 石海峰郭凤霞王昊亮陆干沂刘祖培鲍敏李雅雯; 关键词：雷暴电荷结构降水正地闪

国家自然科学基金(41275008)

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