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广州塔对不同类型回击辐射场增强效应的差异 被引量：1
1
作者 陈绿文 吕伟涛 +7 位作者 马颖 张义军 陈绍东 殷启元 颜旭 杨敢 齐奇 武斌 《应用气象学报》 北大核心 2025年第5期530-541,共12页
为了探究广州塔对不同类型地闪回击辐射场增强效应的差异,将2024年广州塔11个下行闪电中的11次首次回击和23次继后回击以及21个上行闪电中的60次继后回击的电流峰值直接测量结果与相应的粤港澳闪电定位系统反演结果进行对比,并对广州塔... 为了探究广州塔对不同类型地闪回击辐射场增强效应的差异,将2024年广州塔11个下行闪电中的11次首次回击和23次继后回击以及21个上行闪电中的60次继后回击的电流峰值直接测量结果与相应的粤港澳闪电定位系统反演结果进行对比,并对广州塔首次回击和继后回击的辐射场进行模拟分析。结果表明:下行闪电首次回击电流峰值反演值与直接测量值比值的算术平均值(中值)为2.1(2.1),不管是下行闪电还是上行闪电,其继后回击的对应值均为2.8(2.8)。广州塔对首次回击电磁辐射场的增强效应明显低于继后回击。对于广州塔首次(继后)回击,电流峰值反演值与直接测量值的比值与电流峰值大小呈负(正)相关。模拟结果显示,广州塔对上行连接先导长度超过100 m的首次回击的电磁辐射场增强效应明显低于上行连接先导长度仅为5 m时的继后回击。广州塔首次回击发生前的长上行连接先导可能是导致广州塔对首次回击电磁辐射场的增强效应低于继后回击的关键原因。 展开更多
关键词 广州塔 回击 雷电流 雷击电磁辐射场 增强效应 粤港澳闪电定位系统
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广州下行正地闪先导通道发展速率时空变化特征 被引量：1
2
作者 邵欣然 武斌 +6 位作者 吕伟涛 齐奇 吕凡超 马颖 陈绿文 刘恒毅 许伟群 《应用气象学报》 北大核心 2025年第5期598-608,共11页
基于2010—2023年广州高建筑物雷电观测平台获取的正地闪光学与电磁场同步观测数据,选取25例下行正地闪,统计分析光学视野内正先导二维发展速率的时空变化特征。通过双站光学视野交叉法结合粤港澳闪电定位系统,确定正地闪接地点位置,根... 基于2010—2023年广州高建筑物雷电观测平台获取的正地闪光学与电磁场同步观测数据,选取25例下行正地闪,统计分析光学视野内正先导二维发展速率的时空变化特征。通过双站光学视野交叉法结合粤港澳闪电定位系统,确定正地闪接地点位置,根据平均倾斜程度将正先导通道分为近似垂直型和有较大水平分量型两类。结果表明:正先导发展速率与通道形态密切相关。近似垂直发展的正先导通道,速率随时间显著增加,回击前1 ms至回击开始速率平均值(1.43×10^(6) m·s^(-1))约为进入光学视野至回击开始前1 ms速率平均值(2.17×10^(5) m·s^(-1))的7倍;而有较大水平分量的正先导,该比例仅为3倍。近似垂直正先导通道速率随高度下降显著增大,500 m高度以下通道速率平均值(1.67×10^(6) m·s^(-1))约为1000~1500 m高度范围(2.25×10^(5) m·s^(-1))的7倍;而有较大水平分量的正先导通道,速率随高度振荡变化,500 m高度以下速率平均值(6.31×10^(5) m·s^(-1))仅为1000~1500 m高度平均值(4.68×10^(5) m·s^(-1))的1.3倍。 展开更多
关键词 下行正地闪 正先导速率 通道形态
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登陆广东热带气旋的年际双模态特征及其与海表温度的非对称关系
3
作者 屈静玄 谷德军 彭冬冬 《热带气象学报》 北大核心 2025年第4期485-494,共10页
基于1968—2022年后汛期登陆广东热带气旋(TC)频数、再分析资料和海温数据,采用小波分析、合成分析等方法,探讨了登陆广东TC频次的年际变化特征,重点揭示了其年际变率中存在的双模态特征及其与海表温度的非对称关系。(1)登陆广东TC频数... 基于1968—2022年后汛期登陆广东热带气旋(TC)频数、再分析资料和海温数据,采用小波分析、合成分析等方法,探讨了登陆广东TC频次的年际变化特征,重点揭示了其年际变率中存在的双模态特征及其与海表温度的非对称关系。(1)登陆广东TC频数存在显著的准3年和准8年双模态周期振荡,两者变化幅度相当。(2)不同模态下,影响TC登陆的大气环流配置存在显著差异。在两个模态的登陆广东TC频数异常偏多年,西太平洋副热带高压(简称“副高”)皆表现为偏西偏强,有利于TC登陆广东。而在TC频数异常偏少年,两种模态对应的副高形势明显不同:准3年模态下的副高偏弱偏东,易导致TC过早北上;准8年尺度上副高偏西偏强,但其南侧的显著异常东风引导TC西行。(3)登陆广东热带气旋频数与海表温度的关系呈非对称性。在准3年时间尺度上,登陆广东TC频数偏多年冬季SST主要显著正距平出现在赤道东太平洋和热带北印度洋至南海。在准8年时间尺度上,登陆广东TC频数偏多年冬季SST主要显著正距平出现在赤道中太平洋;而频数偏少年冬季热带印度洋SST整体异常偏高。从冬季厄尔尼诺事件向夏季拉尼娜事件转换的年份,登陆广东TC频数偏多。本研究有助于加深对登陆广东TC变化特征的认识,其与海表温度关系的非对称性对做好登陆广东热带气旋频数的短期气候预测有一定指导意义。 展开更多
关键词 热带气旋 副热带高压 年际双模态特征 非对称关系
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南海季风槽准双周振荡对广东夏季暴雨的影响
4
作者 纪忠萍 谷德军 +3 位作者 于玲玲 高晓容 梁巧倩 梁伟杰 《大气科学》 北大核心 2025年第3期727-751,共25页
利用1961~2017年NCEP/NCAR逐日再分析与广东逐日降水等资料,通过选取没有与锋系联系一起、由单一南海季风槽影响导致的广东暖区暴雨过程并进行分类,采用合成分析、小波分析、Lanczos滤波器等方法,研究了不同类型季风槽暴雨过程的时空分... 利用1961~2017年NCEP/NCAR逐日再分析与广东逐日降水等资料,通过选取没有与锋系联系一起、由单一南海季风槽影响导致的广东暖区暴雨过程并进行分类,采用合成分析、小波分析、Lanczos滤波器等方法,研究了不同类型季风槽暴雨过程的时空分布特征及其与大气低频振荡的关系,重点揭示了(强)西南季风型季风槽暴雨过程在准双周振荡不同位相大气环流场的演变特征及低频信号的来源与机制。结果表明:(1)(强)西南季风型季风槽暴雨过程占总个例的54.1%,主要出现在广东沿海与内陆的三大暴雨中心(阳江—阳春—恩平、海丰—陆丰—汕尾、龙门—佛岗),其余三类季风槽暴雨过程[(强)西南季风辐合型、东南季风扰动型、热带气旋远离/消散型]主要出现在广东沿海的两大暴雨中心及珠江口两侧。(2)季风槽暴雨过程主要存在5~8天的准单周振荡、10~24天的准双周振荡,少数年份还存在40~65天振荡。(3)(强)西南季风型季风槽暴雨从间歇—开始—鼎盛—减弱期,低频信号不仅来源于从欧洲西部到东北亚具有准正压性、呈相间排列的“反气旋—气旋”的低频波列东南向传播,还来源于对流层中低层菲律宾东南的热带西太平洋低频气旋西北向传播。它们使南亚高压从孟加拉国向巴基斯坦移动,西太平洋副高逐渐加强西伸北抬,巴尔喀什湖—贝加尔湖—我国中东部地区由间歇期的低频反气旋环流或高压脊逐渐转为鼎盛期的低频气旋环流或高空槽控制。(4)当华南高层由低频反气旋环流东南侧的强东北风逐渐转为华北—江南低频气旋性环流底部的强偏西风与印度半岛—南海西北部低频反气旋外围的西北风控制,高空辐散逐渐增强并达到最强。中低层由低频反气旋环流或高压脊控制逐渐转受来自南海中北部—孟加拉湾低频反气旋北缘的强西南风控制,并受东北亚、日本及其以南西太平洋低频反气旋环流的阻挡,在我国西南—江南—华南上空形成强的低频气旋性环流与正涡度。广东处于来自低纬度季风环流圈与中纬度次级垂直环流圈上升运动的汇合区,来自对流层中低层偏南风异常与垂直上升运动及绝对涡度逐渐增强并达到最强。地面由弱均压场逐渐转为北部湾向北伸展加强的闭合低压控制,南海季风槽北抬并增强,使(强)西南季风型季风槽暴雨从无转为开始并达到鼎盛期。它们可为季风槽暴雨的中期—延伸期预报提供参考。 展开更多
关键词 季风槽暴雨 准双周振荡 (强)西南季风型 低频信号
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正地闪先导和回击阶段针状结构特征差异 被引量：1
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作者 武斌 邵欣然 +4 位作者 吕伟涛 齐奇 吕凡超 马颖 陈绿文 《应用气象学报》 北大核心 2025年第5期585-597,共13页
基于中国气象局雷电野外科学试验基地(Field Experiment Base on Lightning Sciences,China Meteorological Administration,CMA_FEBLS)的广州高建筑物雷电观测站(Tall-object Lightning Observatory in Guangzhou,TOLOG)获取的高时空... 基于中国气象局雷电野外科学试验基地(Field Experiment Base on Lightning Sciences,China Meteorological Administration,CMA_FEBLS)的广州高建筑物雷电观测站(Tall-object Lightning Observatory in Guangzhou,TOLOG)获取的高时空分辨率高速摄像和同步电场观测数据,选取2020年6月3日广东强雷暴过程中一次典型正地闪个例,统计分析针状结构在先导阶段与回击阶段的差异。结果表明:先导阶段的针状结构始发时间跨度更长(平均值为120 ms),始发伸展长度较大(平均值为140 m);而回击阶段针状结构集中在开始后21.3 ms内形成,始发伸展长度较小(平均值为76.3 m),反映出不同阶段的针状结构在活跃时段与尺度上的显著差异。回击阶段针状结构的平均闪烁次数为7.20次,显著高于先导阶段的2.67次;同时,平均闪烁间隔也明显缩短,为1.43 ms,而先导阶段为8.36 ms,表明针状结构在回击强电场具有更高的重复激发能力。回击阶段针状结构的传输速率更高(始发与闪烁伸展速率平均值为1.15×10^(6)和1.53×10^(6) m·s^(-1)),最大伸展长度可达1.56 km,具备更高的能量输入效率与通道远距离扩展能力。先导阶段与回击阶段电场环境及能量驱动机制的差异,是针状放电在两阶段动态特征不同的主要原因。 展开更多
关键词 正地闪 针状结构 阶段性差异 局部电场重构
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金属丝对雷电回击界面传递能量影响
6
作者 王珮沣 刘刚 +5 位作者 陈绿文 杨嘉木 陈绍东 颜旭 郭德明 吕伟涛 《应用气象学报》 北大核心 2025年第5期563-571,共9页
在回击电流条件下,利用热损伤的注入能量反演方法分析金属丝对界面能量传递特性的影响。通过人工触发闪电的回击损伤试验,初步确定计及金属丝影响的界面能量传递特性。基于改造的实验室模拟回击损伤实验方法,获取不计及金属丝和电极汽... 在回击电流条件下,利用热损伤的注入能量反演方法分析金属丝对界面能量传递特性的影响。通过人工触发闪电的回击损伤试验,初步确定计及金属丝影响的界面能量传递特性。基于改造的实验室模拟回击损伤实验方法,获取不计及金属丝和电极汽化影响的相关数据,量化对比有无金属丝的注入能量。同时讨论金属丝的直径和长度对界面能量传递特性的影响。结果表明:在人工触发闪电的回击损伤试验,对比传统物理模型的注入能量,能量差异达到76.2%。在实验室模拟回击损伤实验中,注入能量差异达到88%。有金属丝对比组的注入能量较无金属丝的对比组增加42.1%。说明金属丝的引入提高了注入能量。注入能量差异在回击过程中随金属丝直径的增加而增加,但随金属丝长度的增加而减少。 展开更多
关键词 雷电 金属丝 损伤 回击过程 人工触发闪电
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广东雷电野外综合观测试验20年进展
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作者 吕伟涛 陈绍东 +5 位作者 郑栋 张阳 陈绿文 颜旭 樊艳峰 张义军 《应用气象学报》 北大核心 2025年第5期513-529,共17页
自2006年,中国气象科学研究院和中国气象局广州热带海洋气象研究所雷电科研团队在广东持续开展了20年雷电野外综合观测试验,建设了中国气象局雷电野外科学试验基地,打造了集人工引雷与雷电防护技术测试、雷电精细化探测、高建筑物雷电... 自2006年,中国气象科学研究院和中国气象局广州热带海洋气象研究所雷电科研团队在广东持续开展了20年雷电野外综合观测试验,建设了中国气象局雷电野外科学试验基地,打造了集人工引雷与雷电防护技术测试、雷电精细化探测、高建筑物雷电观测等功能于一体的综合试验平台,在雷电科学试验研究、探测技术研发、物理过程研究和防护测试等方面取得了系统性创新成果。2006—2025年共成功触发闪电249次,建立了自动气象站、通信基站、高压输电线、风力发电机等不同承载体的雷击防护测试数据集。自主研发多频段闪电探测定位技术,建设了全闪及闪电通道综合探测网,观测揭示了闪电始发、先导传输、回击以及M分量等放电过程的特征及其成因。建设了广州高建筑物雷电观测站,积累了不同高度和顶部形状高建筑物上600余次雷击过程的多参量同步观测数据,建立了高质量的高建筑物雷电数据集,在先导始发发展特征、连接行为、闪击距离、通道光谱特性等方面得到了新的科学认识。 展开更多
关键词 人工触发闪电 高建筑物雷电 雷电物理 雷电防护
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