云中电荷对大气垂直环流变化率的影响

雷雨云中的电荷通过自身电场的电动力作用,对云中大气的垂直环流变化率有着不可忽视的影响。在对流尺度和云砧尺度内的强荷电云中电动力作用比流体动力作用高一个数量级或同量级。它可能是太阳活动通过调制大气电环境影响地球天气的机理之一。     

雷暴单体的对流强度对电荷结构的影响

利用三维雷暴云动力—电耦合数值模式,通过改变中心扰动位温,设置敏感性试验组,分析探讨雷暴单体对流强度对电荷结构的影响。结果表明:雷暴单体对流强度随着扰动位温的增加而增加。对流强度不同,其空间电荷结构也明显不同,但始终存在底部次正电荷区。当对流较弱时,雷暴电荷结构简单,只有主负电荷区和次正电荷区,无主正电荷区。在中等强度的对流雷暴中,雷暴内基本呈正常三极性电荷结构,且主负电荷区有上、下两个明显的电荷中心,上部中心的电荷密度更大。在强雷暴单体中,除了正常的三极性结构以外,次正电荷区以下出现了小范围弱的负电荷区,云顶出现了负屏蔽层,从下到上呈现出正负交替的五层,是电荷结构最复杂的阶段。这主要是由于云上部的正电荷区持续时间较长,电荷密度较大,增强了对周围大气中自由离子的吸引,自由离子被吸引到云边界附着到粒子上,在云顶形成了负屏蔽电荷层。同时,由于对流强,霰粒子可以得到更快的增长,固态降水增强,下沉气流中的霰通过与云滴的感应碰撞形成了云底部短时的弱负电荷区。     

中国内陆高原雷暴云底部正电荷区的形成机制

为了进一步了解我国内陆高原雷暴的特殊性,本文基于以往高原雷暴存在范围深厚的底部正电荷区的观测及模拟事实,利用WRF模式对2017年6月20日一次内陆高原雷暴过程进行模拟,分析高原雷暴成熟阶段的底部正电荷结构特征并从微物理和动力角度对其形成机制进行讨论。模拟结果表明,内陆高原地区雷暴云成熟阶段主要呈倾斜的三级性电荷结构,其中底部正电荷区的范围和电荷密度均较大。底部正电荷区主要是由霰和冰雹等固态大粒子与冰晶、雪晶等固态小粒子非感应碰撞起电携带的正电荷以及霰粒子与云滴之间的感应碰撞起电携带正电荷组成,此外霰粒子与雹粒子降落过程中融化成携带正电荷的雨滴也对深厚的底部正电荷区存在一定的作用。     

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。     

太原机场雷暴特点及分析

雷暴是危及飞行安全的重要天气之一.利用太原机场1994-2003年10年的观测资料,结合20年观测经验,对太原机场雷暴天气的特点及观测方法进行了总结.     

开封市近60年雷暴气候的统计分析

利用开封市1951—2010年60年的雷暴观测资料,用数理统计、线性分析等方法分析了开封雷暴的气候特征.结果表明,60年来开封年平均雷暴日数较多,属中雷区;年雷暴日数有减少的变化趋势.一年12个月都有可能出现雷暴,但多集中出现在4—9月,以7月出现最多,12月和1月极少出现.     

山西省雷暴日数空间逆向分布原因分析

从山西省夏季大气环流状况和地表特征因子两个方面,分析了山西省雷暴日数空间逆向分布的原因,提出了大地电活动对雷电发生发展存在一定影响的看法。     

2013年江苏省ADTD闪电定位系统资料的评估分析

江苏省于2012年7月对ADTD(active divectory topology diagrammer)-1型闪电定位系统进行升级,投入使用ADTD-2型VLF/LF三维全闪电(包括云闪、地闪)定位系统,这两套探测系统的探测效率有待评估。采用江苏省63站人工观测雷暴日资料与ADTD-1、ADTD-2型闪电定位系统资料分别进行对比分析,结果表明:在气象观测站半径r=8 km的范围内,雷暴日资料与ADTD-2闪电定位系统资料的相关性最好;同时,ADTD-2型VLF/LF三维全闪电新系统由于具备探测云闪的功能,其资料的可信度优于ADTD-1。对比8 km范围内2种不同类型观测站(全天候观测站、非全天候观测站)资料,全天候观测站资料相较于非全天候观测站出现较少偏差,使用全天候观测站资料评估ADTD-2闪电定位系统的探测效率,得出23站的平均探测效率为61.4%,雷暴日做为评估资料有一定的局限性。     

1952-2012年蚌埠市雷暴气候统计特征研究

利用蚌埠市1952-2012年雷暴资料,采用气候倾向率、保证率、Mann-Kendall突变检验和Morlet小波分析等气候诊断方法,分析蚌埠市近61a雷暴的气候变化趋势、初终日分布、突变和周期变化特征.结果表明:蚌埠市雷暴日数年际变化较大,平均雷暴日数总体呈略下降趋势,夏季雷暴日数下降趋势最明显;雷暴有很强的季节性,集中出现在4-9月份,以7月份出现最多;雷暴初日普遍在3月中旬,终日普遍在9月下旬,雷暴初终日年际间差异大;雷暴日数呈先升后降的气候变化趋势,显著突变年份是1980年;雷暴日数年际和年代际变化存在2-4a、10-12a以及准16a振荡周期.     

“20060717”低纬高原强雷暴天气过程分析

 利用雷电定位系统、多普勒天气雷达等监测资料和MICAPS 1°×1°客观分析场,对发生在云南省低纬高原2006年7月17日强雷暴天气过程进行分析,结果表明:低层辐合区和高低层之间风向切变为此次强雷暴天气过程提供了有利的环流背景,同时台风减弱形成的低压辐合区外围的高能高湿、强烈热力不稳定和中低层上升运动为雷暴天气的形成提供了有利的环境条件;闪电定位网共监测到33 125闪电回击,闪电高密度出现在滇中,在0.1°E×0.1°N面积上24 h最大达594次,闪电最高峰出现在16:00~17:00之间;此次强烈雷暴过程是由多普勒天气雷达上探测到3条中尺度对流系统(MCS)先后自东向西或自东北向西南影响云南省造成的,回波强度在40~55 dBz之间,风辐合、逆风区、垂直风切变、大的径向速度维持等中尺度特征有利于对流回波的发展,引起强雷暴天气和雷电现象的发生.