文档介绍：南京信息工程大学
硕士学位论文
北京强雷暴的云地闪特征与云物理及降水演变关系的研究
姓名:李建华
申请学位级别:硕士
专业:大气物理与大气环境
指导教师:肖稳安;郭学良
20050501
摘要
本文对年期间发生在北京地区的个强对流性天气过程进行了闪电、雷达回
波以及降水特征的分析,并结合中尺度数值模式,对闪电活动中云的垂直气流、云中
微物理量的分布以及演变特征进行了较详细的分析。
研究结果表明,云的闪电特性与强对流天气的演变以及降水类型、强度有着非常密切的
关系。降雨和降雹天气的云对地闪电特性具有明显差异。负闪比例越高,降水越强。正闪数
与冰雹、大风等激烈性天气有明显的关系。在发生冰雹、大风天气前,正闪会有一个突然集
中发生的阶段,正闪的百分比会明显增加,一般会提前于降雹大风时间几十分钟到一个小时,
这就为冰雹等强雷暴天气的预警提供参考。另外在本文的例子中,回波区均无闪
电发生,大多数闪电与以上的回波区相对应,其值略高于其他研究的结果。
数值模拟研究表明,正闪位于云的上层和下层,而负闪位于一℃左右的中层。负地闪
的发生与般的含量和位置有着很好的对应关系,随着霞高值中心的下降,负闪增多。云高
层正闪与冰晶含量有密切关系,对强对流性降雹天气,大量冰晶的形成是正闪突然增加的
主要原因。闪电的发生时间与强上升气流的出现时间存在一定的时间相位差,强闪电落后
于强上升气流出现时间
关键词地闪,强对流天气,雷达回波,微物理量,数值模拟
、

勿
学位论文独创性声明
本人郑重声明
坚持以“求实、创新,的科学精神从事研究工作。
、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研
究成果。
、本论文中除引文外,所有实验、数据和有关材料均是真实
的。
、本论文中除引文和致谢的内容外,不包含其他人或其它机
构已经发表或撰写过的研究成果。
、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表
示了谢意。
学位论文使用授权声明
本人完全了解南京信息工程大学有关保留、使用学位论文
的规定,学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机
构送交论文的电子版和纸质版有权将学位论文用于非豪利目
的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅有权将学位
论文的内容编入有关数据库进行检索有权将学位论文的标题
和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定
作者签名卜聋直龚二
日期珍
第一章前言
研究意义
云的闪电一直是强对流天气研究中的热点课题。一方面,强雷电本身具有很强的灾害
性,可以造成电力、电信中断,火灾、电器设备破坏及人身伤亡。现代通信、交通、高技
术电器的广泛应用,迫切需要先进的防雷措施和设备。另一方面,一些最新的研究表明,
雷电活动与强对流天气的类型〔如强降水、冰雹和大风等、演变有着密切的关系,这为我
们提高强灾害性天气的预报和预瞥提供了另一种判别指标
我国关于雷电,特别在高原雷暴的荷电机制与人工引雷等方面做了大量很有特色的理
论研究和观侧试验。随着我国闪电监测系统的建立,长期闪电数据的积累,进行了闪电活
动与降水、灾害性冰雹、大风天气天气的统计分析研究。这些研究表明,闪电活动与地
面强降水、冰雹、大风等灾害性天气有着非常好的相关性,强灾害发生前的闪电活动加剧,
正负闪电的转换与灾害性天气的类型有明显的关系。这些研究结果为强灾害天气的预报、
预警以及及时采取防御措施如人工防雹等提供了非常有价值的信息。
研究现状
互国内外起电机制的研究状况
年运用法拉第的方法〔年观察到水和冰相碰撞时,冰带正电、水带负
电,由此联想到卷积云中的起电。
年认为地球带负电是由于云中的水,即雨的下降所致,可是测量雨的带
电却是正号。
年提出新的观点,认为冰的光电效应可使卷积云中的冰晶获正电,空气
带负电。
。年首先提出水滴破碎的带电这一角度研究云的起电机制这一想法。
年发现瀑布底部带正电,而它激起的雾滴带负电
。年进行一系列细心的实验,排除了“效应”,确认在强烈的
第一章前言
研究意义
云的闪电一直是强对流天气研究中的热点课题。一方面,强雷电本身具有很强的灾害
性,可以造成电力、电信中断,火灾、电器设备破坏及人身伤亡。现代通信、交通、高技
术电器的广泛应用,迫切需要先进的防雷措施和设备。另一方面,一些最新的研究表明,
雷电活动与强对流天气的类型〔如强降水、冰雹和大风等、演变有着密切的关系,这为我
们提高强灾害性天气的预报和预瞥提供了另一种判别指