中国大陆地区雷暴上方的巨大喷流

巨大喷流(gigantic jet)是发生在雷暴云上方的一类大尺度瞬态放电现象,将雷暴云和电离层直接电连接起来.与发生在雷暴云上方的其他放电现象相比,巨大喷流很难在地面观测到.2010年8月12日晚,在我国大陆地区黄海附近雷暴上方(雷暴中心位于35.6°N,119.8°E)观测到一例巨大喷流放电事件,这是迄今为止观测到的距离赤道最远的发生在夏季雷暴上方的巨大喷流.研究结果表明,观测到的巨大喷流放电顶端约位于地面上方89km.产生巨大喷流的雷暴是一个多单体雷暴,巨大喷流出现在雷暴发展阶段,云顶最低亮温约为73℃,最大回波顶高为17km,45dBZ雷达回波顶高位于12～14km.与已有研究结果巨大喷流产生前后正地闪占主导不同,本文得到在巨大喷流产生前后负地闪占主导,而且负地闪在整个雷暴过程中占主导,表明产生巨大喷流雷暴的雷电活动特征存在多样性.另外,本文观测结果是两个雷暴过程产生了两类不同的放电事件,产生巨大喷流的雷暴仅产生了这次巨大喷流,而另外一次雷暴则只产生了5次红色精灵.这一研究结果丰富了对已有产生巨大喷流的雷暴的认识.此外,由于本文观测到的巨大喷流处在台湾FORMOSAT II卫星搭载的ISUAL(Imager of Sprites and Upper Atmospheric Lightnings)观测设备的有效探测范围(30°S～30°N)之外,因此,本文也是对台湾卫星观测结果的有益补充.     

一次单体雷暴云的穿云电场探测及云内电荷结构

自行设计制作了携带GPS的强电场探空系统, 可以获取探测路径上的电场垂直分量、温度、相对湿度和GPS定位数据. 2008年夏季, 在地面大气平均电场仪以及一部X波段天气雷达的配合下, 在甘肃平凉地区进行了雷暴云内的电场探空实验, 获得了中国内陆高原地区雷暴云内的电场廓线资料. 通过对一次过顶雷暴活跃阶段的探空资料分析, 表明在雷暴云及其下边界存在4个电荷区域: 在海拔高度4.3~4.5 km之间(云底)存在一个负屏蔽电荷层; 在4.5~5.3 km存在一个正电荷区, 对应3~2℃温度层; 在5.4~6.6 km存在一个负电荷区, 对应温度–3~–10℃; 在6.7~7.2 km存在一个正电荷区, 对应温度–11~–14℃. 本文提供的观测结果支持中国内陆高原地区雷暴云内(0℃层之上)存在三极性电荷结构, 但下部正电荷区较正常三极性结构要强的结论.     

两次超级单体雷暴的电荷结构及其地闪特征

利用闪电VHF辐射源高时空分辨率的三维观测资料, 针对二个超级单体雷暴产生的地闪的时空分布特征和电荷结构进行了分析, 结果表明在这两个雷暴产生大量正地闪期间, 雷暴的主体部分(对流区)雷暴电荷结构呈反三极性, 正地闪主要发生在雷暴的主体部分, 并由中部的正电荷区产生; 在大量负地闪发生期间, 负地闪主要发生在雷暴的砧体部分, 由于雷暴主体部分的电荷结构向砧体区的倾斜, 云中砧体部分电荷结构为反偶极性, 上部负电荷区产生了大量负地闪. 雷暴最下部的电荷区很少直接产生对地放电, 但对其上部电荷区的对地放电的发生具有重要作用.     

人工控制龙卷风的可能性--龙卷风成因新探

本依据一些观测事实以及大气电学，空间电学，气象学所揭示的大气电场，雷暴云电场的影响，以及对一些自然现象的综合归纳，分析，提出一种假说并探讨人工控制龙卷风和台风的可能途径。本认为，雷暴云是龙卷风形成的根本原因。因为雷暴支和积累的大量正负电荷受上升气流和下沉气流的作用。旋转扰动导致“旋转磁场”的产生而形成了龙卷风，正是雷暴支中积累的大量正负电荷提供了龙卷风的高能量密度，因此人工控制龙卷风，台风的可能途径就是采用现有的人工控制雷电的手段-破坏龙卷风，台风中的强电场。     

雷暴中放电过程的模式研究

利用二维时变动力和电模式对雷暴的放电活动进行的数值计算结果表明：雷暴的放电过程 主要发生在模拟雷暴云发展到３０￣４５ｍｉｎ期间,对应于上气气流速度开始减弱阶段,放电的始发位置主要集中在４．４￣４．８和６．４￣６．８ｋｍ高度上,其相应的环境温度约为－１０和－２５℃。在三极性电荷结构的模拟雷暴云中,大约有１０％的闪电是在雷暴云中部负电荷区与上部正电荷区之间发生。９０％的闪电则发生在雷暴云中部负电荷区与     

我们是怎样学习毛泽东著作用来指导气象研究工作的

雷暴预报有着重要的作用。但由于控制雷暴形成和发展的因素比较复杂,要预报它在什么地方、什么时间发展比较困难,是预报中的一个“老大难”问题。最近我们在大量资料分析和群众经验的基础上,井以一定的理论为指导,在三个月的时间中初步总结出了一个当地、当天有无雷暴的客观预报方法。现在正和使用单位一起在进行中间试验。从试验的初步结果来看,准确率还不错,一些比较严重而用过去一些方法预报不出的雷暴,用现在这个方法一般能把它预报出来。     

雷暴中的反极性放电和电荷结构

通过对闪电VHF辐射源高时空分辨率的三维观测资料的分析，揭示了在具有正常三极性电荷结构的雷暴云中，云内放电不仅发生于上部正电荷区与中部主负电荷区之间，还存在着反极性放电过程，它起始于中部负电荷区，向下传输到下部正电荷区后水平发展，除极性相反外，其特性与发生在上部正电荷区与中部主负电荷区的闪电一致，进一步证实雷暴下部正电荷区的存在，并且这一正电荷区参与放电过程，同时还发现，某些雷暴云中或雷暴云发展的某些阶段可以呈现出与正常极性相反的电荷结构，即在雷暴云中部是主正电荷区，而上部为负电荷区。，在它们之间有反极性放电过程发生，表明雷暴云中丰在反极性起电机制，以及雷暴电荷结构的复杂性。     

乘飞机当心得癌症?

<正>科学家最近警告说,靠近雷暴飞行的飞机上的乘客有可能面临危险剂量的伽玛射线辐射。伽玛射线是光的最强力形式。在太空中,伽玛射线是由超新星爆发等暴烈事件和中子星之类的强力天体制造的。     

趣味科普——发现于雷暴形成之前

众所周知，雷暴往往难以预测，许多被暴雨淋成落汤鸡的郊游者可以证明这一点。尽管气象学家知道雷暴形成的条件，然而他们很难准确地说出雷暴将在何处形成。只有当大气中的水分浓缩成云层或雨点时，才能被跟踪的雷达发现从而形成雷达波束。所以，当这种波束一旦出现，雷暴也就迫在眉睫了（倘若大气中的水分处于蒸汽状态而未形成雨点之前被发现那就太好了）。     

发生于山东沿海雷暴云上方的红色精灵

红色精灵(red sprite)不同于发生在对流层中的雷电, 它一般发生在雷暴云上方40~90 km之间, 通常认为是由强烈的雷电引起的. 2007年夏季, 在山东沾化首次观测到17次红色精灵, 一次发生在7月28日, 雷暴中心位于山东省冠县, 与观测站的距离约为272 km, 另外16次红色精灵发生在8月1日深夜至8月2日凌晨, 雷暴中心与观测站的距离约为315 km. 记录到的所有红色精灵均成簇(cluster)出现, 而且, 红色精灵呈现出多种形态, 有柱状, 带有天使状翅膀的柱状、胡萝卜状和跳舞状等. 红色精灵持续的时间范围为40~160 ms, 几何平均值约为61 ms. 红色精灵与母体雷电的时间差范围在3.4~11.8 ms之间, 几何平均值为7.1 ms. 在红色精灵发生时段, 正地闪在总地闪中所占的比例约是没有产生红色精灵时段所占比例的7倍. 红色精灵并不常出现在对流发展较旺盛阶段, 而是在雷暴系统开始减弱阶段频繁出现.     

浅淡人工影响天气

人工影响天气是深受地方政府和老百姓欢迎的一项公益事业,但是人工影响天气是需要具备一定的条件的,不是什么样的天气条件都可以做。文章主要通过对人工影响天气作业项目、作业条件、作业方法及其产生的影响和发展状况加以说明,使大家对人工影响天气有进一步的了解。     

认识雷暴

文章介绍了雷电的产生和实质,分析了雷电对人类造成的危害和雷电对人类的用处。     

ARGO-YBJ：丰富多彩的宇宙线观测*

经过5年的稳定运行,ARGO-YBJ实验积累了4 000多亿个宇宙线事例样本,利用这些宝贵的数据获得了许多重要的科学研究成果。笔者将总结ARGO-YBJ对宇宙线研究领域的贡献,包括宇宙线能谱、成分和各向异性等传统宇宙线课题,还包括许多相关的观测研究,如探索利用宇宙线监测太阳的活动,预报由太阳巨大耀斑引发的地磁暴,探索雷暴与高能宇宙线在大气中的级联反应之间的关联等。随着计划中更灵敏的新一代LHAASO实验的逐步实现,文中所介绍的所有研究都将得到显著的提高,可能在其中某些研究方向产生突破。     

自动气象站维护及普通故障排查方法

了解自动气象站的工作原理,熟悉自动气象站的维护和普通故障排查方法,对保障自动站正常运行,从而保证业务正常运行具有重要的意义。自动气象站由传感器、数据采集器、计算机、打印机、电源和通信网络等组成。从工作原理可看出传感器、数据采集器、计算机、网络是自动气象站重要环节。     

论我国静止气象卫星遥感的发展战略

本文扼要地回顾美国地球静止卫星ＧＯＥＳ遥感发展动态的基础上,论述了为增强我国对天气、气候和空间天气的监测能力,我们必须站在发展战略的高度,考虑和制定我国２１世纪地球静止卫星遥感的发展战略。     

青藏高原极端天气气候变化及其环境效应*

 青藏高原气候变化敏感性强、幅度大,而极端天气气候变化是高原生态、环境变化的重要驱动因素。过去几十年高原气温增暖幅度明显大于全国平均值,高原绝大部分地区极端高温事件频次显著上升、极端低温事件频次显著下降,并伴随有风速和地表感热加热等气候要素的显著变化。高原极端天气气候事件以及相应的地表和大气热源变化会对高原周边区域天气气候产生重要影响。高原冬春季积雪、春季感热强度以及夏季高原低涡东移发展是东亚夏季风异常和旱涝灾害预报的重要指标,可影响到其下游地区的大气环流和中国东部的天气气候异常。为构建稳固的青藏高原生态屏障,深化对高原极端天气气候环境事件及其对周边区域气候变化影响的研究,建议国家加强高原上对流层-下平流层水汽和微量成分输送过程与机制的研究,加强高原湿地及其对周边区域气候环境变化的影响研究,以及加大投入灾害卫星监测和灾害预警系统的能力建设。     

对建立山西省交通安全应急信息采集传输系统的方案分析

交通安全应急信息传输系统是交通突发事件应急体系建设的基础保障,通过交通安全应急通信系统的建设,可为交通部门负责的公路和水上交通安全、抢险救灾、处置应急事件等提供快捷有效的通信链路。尤其在提高交通现场的信息获取能力、处理突发事件的快速反应能力、组织协调能力、决策指挥能力等实际工作上具有重要意义。     

日全食时的日冕光学观测

日冕是太阳的外层大气, 不仅其高速外流的高温等离子体形成太阳风, 而且还常发生强烈的日冕物质抛射(CME), 发射很强的紫外和X射线, 日冕活动严重地影响日地空间环境和太空天气以及地球, 观测研究日冕的结构和活动有重要的科学意义和应用价值. 日冕的光学亮度只有日轮光球的百万分之几, 日全食是观测日冕的最有利时机. 本文综合评述日冕的各种形态特征和结构性质、活动规律及其观测研究进展, 有助于在2009年及以后的日全食时更好地拟定观测方案, 以便获得有成效的科学观测资料, 促进有关课题的深入研究.     

基于云计算的天气预报系统实现

利用云计算技术,整合网络中云资源,实现天气预报系统,特别是利用Google Map做为信息集成的载体。     

“深时”古气候对现代全球变暖及不确定性的启示

为了客观评价当前全球变暖的原因和不确定性因素,厘清影响全球变暖的主要因素,分析了"深时"(前第四纪)时期的古大气成分、古温度等气候参数和极端气候事件,同时还总结出当前全球变暖中7个不确定性因素。分析指出,研究第四纪以来的气候变化尤其是当前全球变暖,首先应该与"深时"古气候有机结合为一体;其次应该考虑大气圈-水圈-生物圈-土壤圈-岩石圈之间的耦合和反馈,而太阳活动、地球轨道变化等地外因素也不能忽略;再次,在不否认人类活动对当前气候造成重大影响的同时,也需正视当前全球变暖过程中存在的诸多不确定性因素;最后,对中国二氧化碳减排和应对全球变暖提出对策建议,指出坚持"共同但有区别的责任"的国际谈判原则的重要性。