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复杂地形区域一次雹暴过程的观测及模拟研究
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作者 任薪儒 周筠珺 +3 位作者 罗喜平 曾勇 杨哲 邹书平 《成都信息工程大学学报》 2025年第1期85-93,共9页
为提高中国西南复杂地形区域雹暴预报水平,对该区域内一次典型雹暴过程中的地形作用、微物理过程及成雹机制进行系统分析,并采用全弹性三维对流云模式进行数值模拟。结果表明:(1)雹暴过程为冷空气侵入型,地形对低层暖湿气流的阻拦导致... 为提高中国西南复杂地形区域雹暴预报水平,对该区域内一次典型雹暴过程中的地形作用、微物理过程及成雹机制进行系统分析,并采用全弹性三维对流云模式进行数值模拟。结果表明:(1)雹暴过程为冷空气侵入型,地形对低层暖湿气流的阻拦导致水汽的积累,同时高原槽引导的冷空气触发雹暴。(2)近地面层或500~300 hPa高度层的>8×10^(-5)/s的涡度中心、750 hPa高度存在散度<-8×10^(-5)/s的辐合中心且在500 hPa或以上层次转为辐散、近地面层水汽通量散度<-12×10^(-8)g/(s·cm^(2)·hPa)、假相当位温梯度>4 K/km、0~6 km垂直风切变>15 m/s这几个阈值可以为西南复杂地形区域的雹暴过程提供预警。(3)32.03 m/s的强垂直风切变和旋转速度达19.85 m/s、厚度超3 km的强中气旋是降雹单体的主要维持机制。(4)雹胚主要由雪晶撞冻过冷雨滴产生,低密度霰在沉降过程中凇附云水和过冷雨滴增长成雹是主要的成雹机制。对贵州地区雹暴过程的预报具有一定指导作用。 展开更多
关键词 雹暴 大气物理 云模式 微物理 地形作用
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复杂环境下软土基坑分区开挖数值模拟及监测分析 被引量:1
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作者 周云军 丁盼 《施工技术(中英文)》 2025年第7期71-76,共6页
城市复杂环境下软土基坑分区施工策略及开挖顺序对基坑空间变形规律和施工安全性具有显著影响。基于杭州某临水西岸公园基坑工程,运用ABAQUS数值分析软件构建三维实体非线性有限元模型,探讨了基坑开挖不同施工顺序对其侧向变形的影响规... 城市复杂环境下软土基坑分区施工策略及开挖顺序对基坑空间变形规律和施工安全性具有显著影响。基于杭州某临水西岸公园基坑工程,运用ABAQUS数值分析软件构建三维实体非线性有限元模型,探讨了基坑开挖不同施工顺序对其侧向变形的影响规律。根据数值分析结果并结合工程现场情况,制定具体的施工策略,并对开挖过程进行全程监测,评估复杂环境下基坑分区开挖方式对其变形的影响。研究结果表明,合理的分区开挖方式可以显著减小基坑变形,而不合理的施工策略则会增加变形控制和支撑轴力的负担。建议采用分区开挖、优化施工顺序、减少基坑暴露时间等方法,在施工过程中要加强监测,及时发现和处理问题,以减轻施工对基坑自身变形及周边环境的影响。 展开更多
关键词 基坑 软土 分区开挖 数值模拟 变形 监测
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威宁一次单体雹暴防雹作业的宏微观物理响应特征分析 被引量:2
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作者 鹿原 周筠珺 +2 位作者 邹书平 杨哲 曾勇 《成都信息工程大学学报》 2024年第4期442-451,共10页
为研究单体雹暴作业后雹云宏、微观物理演变特征,利用威宁雪山镇X波段雷达数据和水成物粒子识别方法,并根据催化剂的扩散模式,将雹云演变分区域和时段进行对比分析。结果表明,作业前雹云冰雹形成区水平反射率为45~55 dBZ,差分反射率在-0... 为研究单体雹暴作业后雹云宏、微观物理演变特征,利用威宁雪山镇X波段雷达数据和水成物粒子识别方法,并根据催化剂的扩散模式,将雹云演变分区域和时段进行对比分析。结果表明,作业前雹云冰雹形成区水平反射率为45~55 dBZ,差分反射率在-0.5~3.5 dB,差分传播相移率小于0.5°/km,相关系数在0.60~0.92。冰雹形成区主要为雨雹混合物,雹粒子周围围绕着高密度霰和过冷水。作业后,雹云反射率的减小和强回波高度的降低主要发生在播撒时段,回波顶高和风暴高度的降低主要发生在后续时段。作业区中雹粒子、过冷水明显减少,聚合物和冰晶增多,高密度霰变化不明显。单体雹云雹胚来源主要为高密度霰,其防雹效应主要遵循的理论为“利益竞争”和“早期降雨”。 展开更多
关键词 冰雹 人工防雹 效果检验 双偏振雷达
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热电偶自动化焊接设备控制系统研究 被引量:8
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作者 雷玉常 魏国军 +2 位作者 甘涛 周云军 张晓思 《自动化与仪器仪表》 2020年第12期115-118,共4页
针对热电偶仪表制造过程中人工焊接生产效率低、稳定性差的缺点,设计了一套自动化焊接设备控制系统。分析了自动化焊接设备控制系统结构组成和工作原理,系统采用工业机器人技术实现工件的自动化焊接;研究了设备生产的工序流程,针对工序... 针对热电偶仪表制造过程中人工焊接生产效率低、稳定性差的缺点,设计了一套自动化焊接设备控制系统。分析了自动化焊接设备控制系统结构组成和工作原理,系统采用工业机器人技术实现工件的自动化焊接;研究了设备生产的工序流程,针对工序流程对机器人本体、机器人控制器、焊接系统等硬件进行了选型,并对自动化焊接设备控制系统功能进行了设计,利用PLC、按钮盒和触摸屏对设备的整个焊接过程进行操作、控制和运行监控。系统在安徽某集团热电偶仪表生产部完成了实施,经过调试后达到了预定设计目标,经用户质检焊缝质量符合产品生产要求。该系统应用后为企业提高了生产效率,增加了产品质量稳定性。 展开更多
关键词 PLC 工业机器人 焊接
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深水半潜式生产平台建造期间的SCR立管安装技术应用 被引量:1
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作者 刘超 孙义韬 +2 位作者 常小龙 周云军 牛建华 《海洋工程装备与技术》 2021年第2期117-121,共5页
深水半潜式生产平台采油气和外输油气均是通过海管实现,钢制悬链线立管(SCR)的应用也越来越广。在建造阶段,SCR安装具有焊接要求高,施工周期长,安装精度要求高,工艺复杂等特点。本文结合某深水半潜式生产平台建造实例,详细介绍陆地建造... 深水半潜式生产平台采油气和外输油气均是通过海管实现,钢制悬链线立管(SCR)的应用也越来越广。在建造阶段,SCR安装具有焊接要求高,施工周期长,安装精度要求高,工艺复杂等特点。本文结合某深水半潜式生产平台建造实例,详细介绍陆地建造期间立管吊装、试压、节点防腐和通径试验等技术。本文研究可为后续项目实施提供技术参考。 展开更多
关键词 深水 深水半潜式生产平台 SCR
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一次具有对流合并现象的强飑线系统的闪电活动特征及其与动力场的关系 被引量:23
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作者 徐燕 孙竹玲 +7 位作者 周筠珺 袁善锋 陈志雄 刘冬霞 王东方 田野 徐文静 郄秀书 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第6期1393-1406,共14页
受东北冷涡与副热带高压西北部暖湿气流影响,2015年7月27日北京地区爆发了一次具有明显对流单体合并特征的强飑线灾害性强对流天气过程。利用北京闪电定位网(BLNet)总闪定位、多普勒雷达和探空资料等,详细分析了此次飑线过程整个生命史... 受东北冷涡与副热带高压西北部暖湿气流影响,2015年7月27日北京地区爆发了一次具有明显对流单体合并特征的强飑线灾害性强对流天气过程。利用北京闪电定位网(BLNet)总闪定位、多普勒雷达和探空资料等,详细分析了此次飑线过程整个生命史期间不同对流区的总闪活动特征。结果表明,整个飑线过程以云闪为主,地闪活动以负地闪为主;对流单体合并时云闪数量激增,飑线过程后期正地闪比例跃增。93%的闪电主要分布在距对流线10 km范围内,层云区闪电较少;层云区的闪电电荷来源主要是由对流区的电荷经过过渡区输送而来,正地闪更易发生在过渡区和层云区。对流合并过程中有大量的水汽集中,垂直积分液态含水量(VIL)峰值超前闪电峰值24min。利用变分多普勒雷达分析系统(VDRAS)对这次过程的三维风场进了反演,据此对单体合并期间闪电增强的动力原因进行了研究。根据VDRAS反演的动力场来看,对流云单体合并主要发生在低层辐合区内,合并后上升运动加强,上升气流范围变大,闪电活动显著增强,并主要发生在具有较强垂直风切变的区域,少部分闪电发生在对流区后部开始出现下沉气流的区域。 展开更多
关键词 飑线 闪电 对流区 层云区 对流合并
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X波段双线偏振多普勒雷达共极化差分相移资料的滤波方法研究 被引量:12
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作者 赵川鸿 周筠珺 +3 位作者 肖辉 赵鹏国 张晓玲 胡天洁 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第2期285-296,共12页
为了提高X波段双线偏振多普勒雷达的共极化差分相移Ψ_C质量,利用714XDP-A型车载X波段双线偏振多普勒雷达在北京顺义的探测资料,构造了一个综合滤波方法。将其应用于滤波处理,得到结果:(1)综合小波去噪滤波方法在滤波处理及差分传播相移... 为了提高X波段双线偏振多普勒雷达的共极化差分相移Ψ_C质量,利用714XDP-A型车载X波段双线偏振多普勒雷达在北京顺义的探测资料,构造了一个综合滤波方法。将其应用于滤波处理,得到结果:(1)综合小波去噪滤波方法在滤波处理及差分传播相移率K_(DP)的估算方面相较于中值滤波、综合滑动平均、综合卡尔曼滤波及综合有限脉冲响应(FIR)滤波都是最优秀的,其能较好地保留原始Ψ_C平均趋势及细节特征(偏差基本在±2°可信范围内,部分区域由于对原始Ψ_C细节特征的保留会略有超出),避免探测误差零值对滤波产生的影响(误差零值订正值回归平均趋势水平,偏差在±2°可信范围内),对原始Ψ_C距离廓线的平滑程度达到了94%~97%[平滑了超出±1.5°Gate^(-1)(Gate表示雷达距离库)的波动,对±1.5°Gate^(-1)内波动保留];(2)估算的K_(DP)整体在±5°km^(-1)边界阈值内,避免了探测误差零值、环境噪声和δ对K_(DP)估算产生的误差影响,K_(DP)对较强降水指示明显(在回波强度30 dBZ≤Z_H<37 dBZ的层积云降水中K_(DP)普遍大于0.25°km^(-1),峰值可达到4.3°km^(-1);在回波强度30 dBZ≤Z_H<50 dBZ的积雨云降水中K_(DP)普遍大于0.1°km^(-1),峰值可达到1.95°km^(-1))。本文工作对于降水估测和水成物粒子识别有着改善效果,这对雷暴天气预警预报具备重要意义。 展开更多
关键词 共极化差分相移 滤波 X波段双线偏振多普勒雷达
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贵州威宁雹暴微物理特征的观测及数值模拟研究 被引量:3
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作者 周峰 周筠珺 +2 位作者 邹书平 杨哲 曾勇 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期551-566,共16页
利用位于贵州威宁雪山镇的X波段双偏振雷达,在观测资料质量控制的基础上,结合基于模糊逻辑的水凝物粒子识别算法(HID)以及中尺度数值模式WRF,对2018年6月28日贵州威宁羊街镇的一次强雹暴天气过程进行分析。结果表明:此次冰雹过程,观测... 利用位于贵州威宁雪山镇的X波段双偏振雷达,在观测资料质量控制的基础上,结合基于模糊逻辑的水凝物粒子识别算法(HID)以及中尺度数值模式WRF,对2018年6月28日贵州威宁羊街镇的一次强雹暴天气过程进行分析。结果表明:此次冰雹过程,观测识别与模式模拟结果具有较好的一致性,主要经历发展、成熟(孕育)、成熟(降雹)、衰减(消亡)四个阶段。(1)发展阶段:低密度霰(LDG)初生于-20℃层附近(5.0~6.8 km),是冰晶(CR)与周围过冷云水的凇附作用所致;高密度霰(HDG)初生于2.6~4.2 km,由聚合物(AG)凇附周围过冷云水所形成。(2)成熟(孕育)阶段:LDG、HDG以AG粒子为主要霰胚源进行凇附增长;雨夹雹(RH)初始形成在-20℃层附近(4.2~6.8 km),由周围少量HDG为雹胚源碰冻过冷云水所致。(3)成熟(降雹)阶段:LDG通过碰并作用大量形成,HDG产生有两种源项,一是由AG粒子(3.4~6.0 km)为高密度霰胚源的凇附作用,二是由上方的LDG粒子(6.8~9.3 km),因重力沉降作用,在下沉中撞冻过冷水所形成,并最终由HDG为主要雹胚源形成RH。(4)衰减(消亡)阶段:在0℃层附近(3.4 km),零星HDG撞冻过冷雨水(RN)保持缓慢增长,继续下沉的LDG、HDG因融化作用明显,逐步转变为液态降水。 展开更多
关键词 双偏振 粒子识别 WRF数值模拟 云微物理机制
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基于CMIP5模式对四川盆地湿季降水与极端降水的研究 被引量:17
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作者 于灏 周筠珺 +4 位作者 李倩 姜琪 邱威腾 吴笛 崔雪锋 《高原气象》 CSCD 北大核心 2020年第1期68-79,共12页
四川盆地是中国重要的农业和经济中心,湿季降水尤其极端降水情况显得尤为重要。基于“国际耦合模式比较计划第五阶段”(CMIP5)的多个模式结果评估未来湿季降水和极端降水的可能变化。首先,利用CRU数据检验了模式对1971-2000年5-9月四川... 四川盆地是中国重要的农业和经济中心,湿季降水尤其极端降水情况显得尤为重要。基于“国际耦合模式比较计划第五阶段”(CMIP5)的多个模式结果评估未来湿季降水和极端降水的可能变化。首先,利用CRU数据检验了模式对1971-2000年5-9月四川盆地降水的模拟能力。结果显示,31个模式中有17个模式的模拟能力较好,通过99%的空间相关性信度检验,重现了“东多西少”的空间形态。有21个模式与观测值的标准差之比小于2.5,所有模式的平均偏差率都小于50%。在此基础上,选取表现最好的3个模式,在订正后做模式集合平均(MME),展示在RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5的情形下,21世纪初期(2010-2039年)、中期(2040-2069年)、末期(2070-2099年)四川盆地湿季平均降水和湿季极端降水阈值的空间分布特征。结果显示,在RCP2.6的情形下,相对于1971-2000年的气候平均态,四川盆地湿季降水自东向西呈现“减-增-减”的形势,并且随着时间变化并无明显变化。在RCP4.5与RCP8.5的情形下,特征与RCP2.6不同,自东向西呈现“增-减-增”的形势。盆地东部湿季平均降水普遍增多,部分区域的变率达到了20%。对于极端降水阈值空间分布,特征与平均降水类似,三种情形下高值区均为在盆地中部偏东的一条南北走向的狭长带状区域。该区域内包括了成都、雅安、眉山、乐山等四川主要城市,并且随时间变化,该区域还有扩大的趋势,而RCP8.5模拟的降水要显著多于另两种情形。此外研究还发现,在全球变暖的背景下,四川盆地某一区域湿季平均降水减少的情况下,其极端降水阈值一定降低,反之不一定成立。只有当平均降水增幅超过10%时,该地区极端降水阈值才会增加。 展开更多
关键词 CMIP5 模式评估与订正 湿季 月平均降水与极端降水
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一次孤立单体雹暴过程“ZDR柱”演变特征分析 被引量:6
10
作者 沈雨 周筠珺 +2 位作者 邹书平 杨哲 曾勇 《气象科技》 2023年第1期104-114,共11页
为了研究孤立单体内“Z_(DR)柱”(差分反射率因子柱)的演变特征,利用X波段双偏振雷达数据,结合地面观测资料与再分析资料对2018年5月8日的一次孤立单体降雹过程进行了分析,结果表明:(1)孤立单体发展阶段,“Z_(DR)柱”跃增,跃增后0℃层... 为了研究孤立单体内“Z_(DR)柱”(差分反射率因子柱)的演变特征,利用X波段双偏振雷达数据,结合地面观测资料与再分析资料对2018年5月8日的一次孤立单体降雹过程进行了分析,结果表明:(1)孤立单体发展阶段,“Z_(DR)柱”跃增,跃增后0℃层以上过冷水数量与高密度霰数量骤增,变化率分别为26.7库/min与11.8库/min。成熟阶段,“Z_(DR)柱”深度延展至接近-20℃层,单体内微物理反应加剧,冰雹数量骤增,生成速率为105.8库/min。“Z_(DR)柱”转化面积为210库的“Z_(DR)洞”(差分反射率因子洞)(Z_(DR)<1),可以指示地面降雹位置。(2)降雹发生在“Z_(DR)柱”崩塌后,固体降水物的拖拽作用使得“Z_(DR)柱”高度降至-10℃层以下。小雹下落至0℃层以下时融化,表层形成水膜,导致降雹时近地面出现Z_(DR)大值区。(3)孤立单体内微物理过程与热动力过程相互作用,促进了“Z_(DR)柱”的生成发展。本文针对一次孤立单体雹暴过程不同阶段“Z_(DR)柱”的演变特征进行了分析,并建立了相对应的雹暴模型,对当地冰雹的预警及防治有重要的意义。 展开更多
关键词 双偏振雷达 Z_(DR)柱 粒子识别算法 微物理 热动力
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1979~2016年西南地区夏季持续性降水的变化特征 被引量:10
11
作者 谭霞 周筠珺 +1 位作者 李明刚 刘平 《高原山地气象研究》 2020年第1期1-10,共10页
本文基于1979~2016年西南地区25个站点的逐日降水资料分析了西南地区夏季降水和持续性降水的变化特征,得到的结论如下:(1)西南地区夏季降水总天数总体呈减少趋势,无雨时段平均持续天数总体呈增加趋势,有雨时段平均持续天数仅川内呈增加... 本文基于1979~2016年西南地区25个站点的逐日降水资料分析了西南地区夏季降水和持续性降水的变化特征,得到的结论如下:(1)西南地区夏季降水总天数总体呈减少趋势,无雨时段平均持续天数总体呈增加趋势,有雨时段平均持续天数仅川内呈增加趋势。(2)长、短持续性降水平均持续天数均呈减少趋势,其中长持续性降水平均持续天数减少趋势显著。各站长、短持续降水事件的总降水天数占持续性降水总天数的比例呈南北反向的变化趋势,长(短)持续降水事件的总天数占持续性降水总天数的比例呈北增(减)南减(增)。(3)长、短持续性降水异常年差值合成环流的相似之处:在对流层低层,我国东南部存在气旋性环流异常,与我国北方反气旋性环流在西南地区产生辐合。垂直速度场均为负异常(<-0.015Pa/s)-上升运动。上述结论可为气象灾害预测、预警提供线索。 展开更多
关键词 西南地区 夏季 持续性降水 变化趋势 环流异常
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基于X波段双线偏振雷达的贵州威宁雹胚演变特征研究 被引量:9
12
作者 黄海迅 周筠珺 +2 位作者 曾勇 邹书平 杨哲 《大气科学》 CSCD 北大核心 2021年第3期539-557,共19页
为探究贵州省威宁地区雹暴过程中雹胚粒子的演变特征,本文在对X波段双线偏振雷达数据经过退折叠、滤波、自适应衰减订正后,运用Barnes插值方法对偏振参量进行插值,并结合模糊逻辑算法进行水成物粒子识别,然后对威宁县的两次典型雹暴过... 为探究贵州省威宁地区雹暴过程中雹胚粒子的演变特征,本文在对X波段双线偏振雷达数据经过退折叠、滤波、自适应衰减订正后,运用Barnes插值方法对偏振参量进行插值,并结合模糊逻辑算法进行水成物粒子识别,然后对威宁县的两次典型雹暴过程进行了系统的分析,得到以下结论:(1)两次过程中高密度霰的来源均为冰晶聚合物和冻滴,低密度霰粒子的来源均为冰晶粒子;单体雹暴过程中高密度霰粒子对冰雹的产生贡献最大,多单体雹暴过程中低密度霰粒子对冰雹的产生贡献最大。(2)多单体雹暴中,衰减单体的高空辐合以及低空辐散对发展单体的雹胚形成有促进作用。(3)单体雹暴降雹前:低密度霰粒子数量近乎不变;由于冰晶聚合物增多使得消耗过冷水粒子速度加快,导致过冷水粒子减少,而且有部分高密度霰粒子坠落至地面,导致高密度霰粒子数量减少,每分钟减少的距离库数为10;降雹时:高密度霰粒子淞附过冷水粒子增长形成冰雹,导致高密度霰粒子减少,每分钟减少的距离库数为12.1;而在"贝吉龙过程"(即Wegener-Bergeron-Findeisen过程,简称WBF)以及冰晶聚合物的淞附作用下,低密度霰粒子迅速增多,每分钟增加的距离库数为36;降雹后:低密度霰粒子坠落,数量快速减少,每分钟减少的距离库数为36.6;低密度霰粒子在下降过程中淞附过冷水、冰晶聚合物等粒子转化成高密度霰粒子,导致高密度霰粒子总量几乎不变,每分钟增加的距离库数为2。(4)多单体雹暴降雹前与单体雹暴类似,不同的是在消散单体的促进作用下,发展单体的发展速度、雹胚数量、回波强度均高于单体雹暴;降雹时:低密度霰粒子在下落过程中淞附过冷水滴增长形成冰雹,导致数量迅速减少,每分钟减少的距离库数为62.6;高密度霰粒子数量增加,每分钟增的距离库数为16.5;由成熟到降雹的时间比单体雹暴长15分钟左右;降雹后与单体雹暴类似。(5)通过对威宁地区雹暴机制的分析,分别建立了单体雹暴、多单体雹暴的概念模型。本文针对两种典型雹暴的各个过程中雹胚的演变特征研究得到了初步结果,这对于雹暴预警、预报以及人工消雹具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 粒子识别 X波段双线偏振雷达 微物理 雹胚
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气流辐合对高原低涡切变的影响 被引量:3
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作者 沈雨 周筠珺 李国平 《高原山地气象研究》 2022年第4期33-41,共9页
利用欧洲中心ERA-interim再分析资料,通过计算Okubo-Weiss(OW)参数,对青藏高原上一次高原切变线诱发高原低涡生成的过程进行了诊断分析。结果表明:(1)OW负值带可以指示高原切变线的可能生成区;OW值趋于0时,切变线变得不稳定,强度逐渐减... 利用欧洲中心ERA-interim再分析资料,通过计算Okubo-Weiss(OW)参数,对青藏高原上一次高原切变线诱发高原低涡生成的过程进行了诊断分析。结果表明:(1)OW负值带可以指示高原切变线的可能生成区;OW值趋于0时,切变线变得不稳定,强度逐渐减弱;OW正值区能够指示高原低涡的后续移动趋势以及发展情况,气流辐合区域与OW大正值区有很好的对应关系。(2)此次高原切变线气流活动以拉伸变形为主。切变线生成阶段,其附近气流作拉伸变形运动;切变线成熟阶段,气流拉伸变形运动达到最强;切变线减弱阶段,其气流拉伸变形运动减弱。(3)切变线的生成以及移动主要受总变形方程的局地变化项影响;低涡的生成位置以及后续移动路径与水平涡度方程的散度项有很好的对应关系。气流辐合在高原低涡形成的初期起主要作用,辐合强度的减弱会抑制高原低涡的东移及发展。 展开更多
关键词 辐合 高原低涡 高原切变线 诊断分析
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云贵高原斜坡过渡带一次大范围冰雹过程的闪电活动特征 被引量:8
14
作者 曾勇 丁旻 +4 位作者 罗雄 邹书平 周筠珺 李丽丽 黄钰 《干旱气象》 2020年第5期771-781,共11页
利用VLF/LF三维闪电定位系统监测资料、MICAPS常规观测资料和地面降雹观测资料,对云贵高原斜坡过渡带一次大范围致灾冰雹天气过程的闪电活动特征及与降雹的关系进行分析探讨。结果表明:(1)南支槽的稳定维持与低层切变线、低空急流和地... 利用VLF/LF三维闪电定位系统监测资料、MICAPS常规观测资料和地面降雹观测资料,对云贵高原斜坡过渡带一次大范围致灾冰雹天气过程的闪电活动特征及与降雹的关系进行分析探讨。结果表明:(1)南支槽的稳定维持与低层切变线、低空急流和地面辐合线的配合,触发了此次大范围冰雹天气过程;(2)降雹区域内总闪频次在降雹前后表现出"跃增"、"陡降"现象,且降雹前均出现了2σDFRDT跳跃预警信号,该信号平均超前于峰值信号7 min,两种信号对降雹均具有预警指示作用,且前者优于后者;(3)闪电的空间分布与冰雹云的移动路径基本一致,对冰雹云的移动发展有指示作用,雹区主要位于闪电发生位置的右侧。 展开更多
关键词 云贵高原斜坡过渡带 冰雹云 云闪 地闪 2σDFRDT跳跃信号
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北京地区一次冬季降雪天气及其云微物理过程的数值模拟 被引量:3
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作者 李一凡 肖辉 +4 位作者 杨慧玲 孙跃 周筠珺 胡朝霞 冯小真 《成都信息工程大学学报》 2020年第1期55-68,共14页
为了解北京降雪的微物理机制,利用中尺度数值模式WRFV3.9.1(选取Thompson微物理方案),对2015年11月22-23日北京的一次降雪天气进行模拟,并利用常规降水资料、探空资料、雷达资料对模拟结果进行验证,在此基础上分析此次降雪的云微物理过... 为了解北京降雪的微物理机制,利用中尺度数值模式WRFV3.9.1(选取Thompson微物理方案),对2015年11月22-23日北京的一次降雪天气进行模拟,并利用常规降水资料、探空资料、雷达资料对模拟结果进行验证,在此基础上分析此次降雪的云微物理过程.结果表明,华西倒槽顶部的偏东风气流为此次降雪发生、发展带来了充足水汽,形成回流降雪天气.模式能够很好地模拟出雷达回波和降水的分布及时间演变特征.模拟的云雷达站点的反射率和水成物粒子的时空演变和Ka波段垂直指向雷达的观测结果较为一致.对云微物理结构的模拟结果分析表明,雪花主要的3个源项分别为雪花凝华、雪晶碰冻云水、冰晶自动转化成雪,在低层有雪花升华;高空的冰晶主要来源于凝华,经冰晶转化为雪的过程消耗;低层的霰粒主要来自雪晶撞冻云水. 展开更多
关键词 大气物理学与大气环境 云物理学 回流降雪 数值模拟 水成物粒子 冰相粒子源汇项
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1998-2017年三江源地区水汽和云水状况的时空分布 被引量:3
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作者 王奕丹 杨慧玲 +4 位作者 孙跃 肖辉 周筠珺 沈淑婧 李一凡 《成都信息工程大学学报》 2021年第2期174-184,共11页
针对三江源地区水资源的时空分布特征,利用1998-2017年CMORPH的卫星反演逐时降水资料和ECMWF(ERA-interim)的高时空分辨率的月平均液相云水、冰相云水、水汽数据以及NCEP/NCAR的再分析资料等,并采用经验正交分解(EOF)、通量分析等方法,... 针对三江源地区水资源的时空分布特征,利用1998-2017年CMORPH的卫星反演逐时降水资料和ECMWF(ERA-interim)的高时空分辨率的月平均液相云水、冰相云水、水汽数据以及NCEP/NCAR的再分析资料等,并采用经验正交分解(EOF)、通量分析等方法,分析三江源地区空中液相云水、冰相云水的时空分布特征以及与水汽输送变化的关系。结果表明:三江源地区降水、水汽和云水的平均气候态特征基本一致,空间分布表现均为东多西少,并随时间均呈现增长趋势;EOF分解的三江源地区降水、水汽和云水的平均场空间分布分别表现为:中间-四周反相型、整体一致型、西北-东南位相反相型,相应的云水和降水平均场随时间有明显的下降趋势,而水汽平均场却略呈上升趋势。三江源地区水汽的来源主要有西北水汽输送带和西南水汽输送带,并且三江源处于"水汇"区。进一步分析表明,水汽向青藏高原水平输送量从600 hPa高度开始向上减弱;利用垂直剖面分析出青藏高原的南坡相对湿度很大,并且水汽抬升也很强烈,同时伴有较强的垂直速度,会导致三江源地区形成云水的汇聚。 展开更多
关键词 大气科学 云和降水物理 液相云水 冰相云水 时空分布
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雹暴系统中单体相互作用宏微观物理过程研究 被引量:1
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作者 陈秋梅 周筠珺 +2 位作者 邹书平 杨哲 曾勇 《高原山地气象研究》 2022年第4期18-26,共9页
为探究雹暴过程中单体相互作用的演变特征,利用X波段双线偏振天气雷达和二维闪电监测数据,结合常规气象探空和ERA5再分析资料,分析了贵州威宁县2018年4月30日一次雹暴天气过程中单体合并特征。结果表明:本次雹暴天气主要受两单体合并影... 为探究雹暴过程中单体相互作用的演变特征,利用X波段双线偏振天气雷达和二维闪电监测数据,结合常规气象探空和ERA5再分析资料,分析了贵州威宁县2018年4月30日一次雹暴天气过程中单体合并特征。结果表明:本次雹暴天气主要受两单体合并影响,合并初期有“云桥”现象发生,两单体的强降水促进了连接处的增长;合并使对流系统整体加强发展,初期上升气流和下沉气流的相互作用使雷暴回波顶高降低;冰雹粒子在合并阶段呈现增长趋势,大值主要出现在合并结束前6 min和合并后6 min。本次天气过程中,负地闪频次占总地闪的94%;闪电频次在合并阶段出现跃增现象且达到峰值,较大的上升速度使得低密度霰和冰晶的增速超过高密度霰增速的5倍,低密度霰与冰晶粒子之间非感应碰撞是主要的起电过程;合并完成后,回波顶高下降,上升气流减弱,大粒子下落,受附近新生对流的影响,系统的霰粒子与冰晶粒子数短暂增加,闪电发生频次再次上升。 展开更多
关键词 雹暴 单体合并 微物理 闪电活动
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孤立单体爆发性增长过程中的宏微观物理特征研究 被引量:2
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作者 刘霭薇 周筠珺 +2 位作者 曾勇 邹书平 杨哲 《成都信息工程大学学报》 2022年第5期574-583,共10页
为探究贵州威宁地区雹暴爆发性增长过程热动力、微物理和闪电活动特征,利用贵州威宁X波段双偏振雷达观测资料对2018-2019年23个降雹个例进行统计分析,对2018年4月25日一次具有“累积带”特征的孤立单体降雹过程的爆发性增长阶段热动力... 为探究贵州威宁地区雹暴爆发性增长过程热动力、微物理和闪电活动特征,利用贵州威宁X波段双偏振雷达观测资料对2018-2019年23个降雹个例进行统计分析,对2018年4月25日一次具有“累积带”特征的孤立单体降雹过程的爆发性增长阶段热动力、微物理及雷电活动进行详细分析。结果表明:(1)通过统计,0℃层以上45 dBZ体积增长最大速率出现时间较降雹时间提前5~15 min,与最大上升气流(本文用径向速度垂直分量表征上升气流强度)提前量相关性最大,相关系数达到0.778。(2)在爆发性增长阶段上升气流对低密度霰(LDG)数量增长的贡献最大,上升气流强度与低密度霰最大增长速率相关系数达到0.62。(3)孤立单体雹暴爆发性增长阶段单体内上升气流强度大,正径向速度垂直分量最大值维持在2 m/s以上。(4)爆发性增长前期强上升气流将大量水汽输送至-10℃高度以上形成大量冰晶和低密度霰,同时0℃~-20℃高度范围内过冷水大量堆积形成“累积带”,过冷水粒子增长速率最高达到每分钟17.8距离库数。(5)爆发性增长后期雨夹雹大量生成,其主要贡献源为高密度霰在“累积带”区域过冷水条件下进行转化,高密度霰粒子库数占比减少1.94个百分点。(6)爆发性增长阶段雹云内冰晶和霰的数量急剧增多、动力场剧烈变化,非感应起电率增加,闪电频数显著增加。这些指标反映出贵州威宁孤立单体雹暴及其内部“累积带”在爆发性增长阶段的特征变化,为监测孤立单体雹暴爆发性增长以及冰雹预警提供一定参考依据。 展开更多
关键词 大气科学 大气物理与大气环境 雹暴 爆发性增长 微物理 热动力 闪电活动 累积带
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A Review of Atmospheric Electricity Research in China 被引量:9
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作者 QIE Xiushu ZHANG Yijun +8 位作者 YUAN Tie ZHANG Qilin ZHANG Tinglong ZHU Baoyou LU Weitao MA Ming YANG Jing zhou yunjun FENG Guili 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2015年第2期169-191,共23页
The importance of atmospheric electricity research has been increasingly recognized in recent decades. Research on atmospheric electricity has been actively conducted since the 1980 s in China. Lightning physics and i... The importance of atmospheric electricity research has been increasingly recognized in recent decades. Research on atmospheric electricity has been actively conducted since the 1980 s in China. Lightning physics and its effects, as important branches of atmospheric electricity, have received more attention because of their significance both in scientific research and lightning protection applications. This paper reviews atmospheric electricity research based primarily on ground-based field experiments at different regions in China in the last decade. The results described in this review include physics and effects of lightning, rocket-triggered lightning and its physical processes of discharge, thunderstorm electricity on the Tibetan Plateau and its surrounding areas, lightning activity associated with severe convective storms, the effect and response of lightning to climate change, numerical simulation of thunderstorm electrification and lightning discharge, lightning detection and location techniques, and transient luminous events above thunderstorms. 展开更多
关键词 atmospheric electricity lightning physics rocket-triggered lightning thunderstorm charge structure lightning location techniques
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基于双偏振雷达对一次多单体雹暴微物理特征的观测及数值模拟研究 被引量:1
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作者 周峰 周筠珺 +2 位作者 邹书平 杨哲 曾勇 《成都信息工程大学学报》 2021年第6期655-665,共11页
为了解多单体合并作用对雹胚及冰雹演变的微物理特征,利用位于贵州威宁县雪山镇的X波段双偏振雷达,在观测资料质量控制的基础上,结合模糊逻辑粒子相态识别算法(HID)和WRF中尺度模式,对2018年6月28日云南鲁甸县的一次多单体合并降雹天气... 为了解多单体合并作用对雹胚及冰雹演变的微物理特征,利用位于贵州威宁县雪山镇的X波段双偏振雷达,在观测资料质量控制的基础上,结合模糊逻辑粒子相态识别算法(HID)和WRF中尺度模式,对2018年6月28日云南鲁甸县的一次多单体合并降雹天气过程进行分析。结果表明:此次多单体合并过程,观测识别与模式模拟结果整体一致,经历3个主要阶段:合并前阶段、合并中阶段(合并初期)、合并后阶段(合并后期)。合并前阶段:低密度霰(LDG)由雪晶(AG)和冰晶(CR)作为共同低密度霰胚源进行凇附增长;高密度霰(HDG)的两种源项分别为LDG粒子撞冻过冷云水和以AG为高密度霰胚的凇附增长。合并阶段:AG主要由CR为晶核聚合而成,CR的凝华增长参与较小;霰粒子主要以AG为胚源,形成于-5℃~-35℃层,为过冷云水与AG的混合相态区。合并后期:合并作用促进了单体内HDG的碰并增长,并最终以HDG为雹胚源形成冰雹(RH),在RH下落过程中继续撞冻过冷水保持增长并及地。合并作用使单体内部产生新的动力,使处于衰减状态的单体出现新的发展趋势;合并作用导致降雹过程产生,且降雹过程出现在多单体合并的第三个阶段,即合并后阶段(合并后期)。 展开更多
关键词 大气科学 大气物理与大气环境 多单体合并 冰雹 双偏振 粒子识别 WRF数值模拟
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