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北京市大气电场和大气污染物关系初步研究 被引量:4
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作者 李京校 CHEN Xuemeng +2 位作者 程月星 李如箭 董璠 《高原气象》 CSCD 北大核心 2021年第1期209-218,共10页
以北京市朝阳站为例总体上分析了2014-2015年北京市全年、冬半年和夏半年电场强度和污染物变化特性及相关性,重点研究静稳积累型、污染复合型、沙尘型3种类型污染天气下大气电场强度与主要污染物因子浓度以及与气象要素之间的关系。结... 以北京市朝阳站为例总体上分析了2014-2015年北京市全年、冬半年和夏半年电场强度和污染物变化特性及相关性,重点研究静稳积累型、污染复合型、沙尘型3种类型污染天气下大气电场强度与主要污染物因子浓度以及与气象要素之间的关系。结果表明:(1)全年电场强度每小时平均值为0.45~0.72 kV·m-1,全年电场强度主要峰值在03:00(北京时,下同)和23:00,主要谷值在06:00和13:00;冬半年电场强度与污染物强度相关性更明显,特别是与PM10、PM2.5、PM1.0、NO2的相关性较显著。(2)静稳积累型污染物过程中,污染物浓度较快变大,电场强度随之增加,电场强度和污染物浓度变化趋势比较接近;相对湿度增大时,电场强度变为负值。(3)污染复合型过程中污染物浓度和电场强度变化都较平缓,在相对湿度较大的重污染天气,电场强度和污染物浓度的相关性并不强;电场强度和相对湿度相关性较强。(4)沙尘型天气下电场强度为负值,该种情况下大气污染物快速积累,电场强度绝对值剧烈变大,然后快速降低。沙尘型天气下不同情况电场强度绝对值从大到小依次是沙尘暴、扬沙、浮尘。 展开更多
关键词 北京市 大气电场 大气污染物 相对湿度 相关系数
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北京及其周边地区SAFIR和ADTD闪电定位资料对比分析 被引量:31
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作者 李京校 郭凤霞 +3 位作者 扈海波 李如箭 钱慕晖 肖稳安 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第4期1115-1126,共12页
通过对比分析2008年北京及其周边地区SAFIR(Surveillance et Alerte Foudre par Interferometrie Radiometrique)和ADTD(Advanced TOA and Direction system)两套闪电定位系统观测的地闪资料,结果显示:SAFIR系统探测的正地闪次数、负地... 通过对比分析2008年北京及其周边地区SAFIR(Surveillance et Alerte Foudre par Interferometrie Radiometrique)和ADTD(Advanced TOA and Direction system)两套闪电定位系统观测的地闪资料,结果显示:SAFIR系统探测的正地闪次数、负地闪次数均比ADTD系统偏少,但二者探测到正地闪和负地闪的日变化、月变化特征基本一致。SAFIR系统探测的正地闪百分比ADTD高。SAFIR系统的地闪高值区主要在偏南部,而ADTD系统的正地闪电流强度高值区流高值区主要在偏北部,地闪低值区分布基本一致。SAFIR系统探测的正地闪、负地闪电流强度小于ADTD系统的观测值,前者探测的正地闪电流强度日分布中整体比后者小约25 k A,负地闪电流强度日分布则小约10 k A。二者观测的电流强度日变化、月变化变化特征基本一致。ADTD负地闪电流累积概率分布整体和IEEE工作组给出范围较为接近。SAFIR系统探测的正地闪电流强度高值区空间分布较集中,而ADTD系统的空间分布相对较均匀分散。整体而言,两者探测的闪电时间分布特征较为接近,而闪电次数和强度分布特征有差别,对于出现差别的原因有待进一步研究。 展开更多
关键词 北京及其周边地区 SAFIR系统 ADTD系统 地闪 时空分布 电流强度
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基于VLF/LF三维闪电监测定位系统的北京闪电特征分析 被引量:37
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作者 郭润霞 王迎春 +1 位作者 张文龙 李京校 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期393-400,共8页
利用北京地区VLF/LF三维闪电监测定位系统的2015年1月—2016年12月的数据资料,分析北京地区总闪、云闪和地闪的时空分布和电流强度特征。结果表明:(1)北京地区闪电主要发生在6—9月,峰值出现在7月;一天中闪电高发时段在15时—次日02时,... 利用北京地区VLF/LF三维闪电监测定位系统的2015年1月—2016年12月的数据资料,分析北京地区总闪、云闪和地闪的时空分布和电流强度特征。结果表明:(1)北京地区闪电主要发生在6—9月,峰值出现在7月;一天中闪电高发时段在15时—次日02时,总闪频数的日变化存在3个峰值,分别出现在15、20时和次日02时。(2)北京地区总闪密度高值区主要集中在两个区域:(1)门头沟区中南部至昌平区中西部山前一带;(2)密云、顺义和平谷三区交界的山前一带。云闪和地闪密度的大值区也基本出现在这两个区域。(3)云闪高度主要集中在9 km以下,且3~6 km的云闪频数最多;云闪高度约在15 km以下时,平均雷电流强度随云闪高度的增大而增大,而超过15 km的平均雷电流强度随云闪高度增大而减小。(4)闪电雷电流强度主要集中在5~50k A,雷电流强度大于100 k A的闪电很少发生;闪电频数高的时段平均雷电流强度较小,闪电频数低的时段平均雷电流强度较大。 展开更多
关键词 三维闪电监测 闪电频数 云闪高度 雷电流强度 时空分布
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基于AHP的雷电灾害易损度区划研究 被引量:4
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作者 高金阁 马京津 +2 位作者 霍沛东 马海鹏 朴文 《农学学报》 2019年第2期48-53,共6页
为了更加科学合理地对北京地区雷灾风险进行区划,选取雷击密度、电流强度、海波高度、水域密度、建筑结构、经济指数、人口密度、防雷水平等为评估指标,利用层次分析法(AHP)和分级统计法,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱... 为了更加科学合理地对北京地区雷灾风险进行区划,选取雷击密度、电流强度、海波高度、水域密度、建筑结构、经济指数、人口密度、防雷水平等为评估指标,利用层次分析法(AHP)和分级统计法,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性方面建立评估模型,综合分析北京地区雷电灾害易损度分布特征。结果表明:致灾因子极高危险区主要分布在怀柔、密云和门头沟等地区;孕灾环境低敏感区主要分布于建筑物以钢筋混凝土结构为主的地区;承灾体最脆弱的地区为东西城、海淀和朝阳等经济发达且人口稠密的核心城区。综合分析发现,北京地区雷电灾害易损度区域分布比较分散,极高易损区包括东西城及北部延庆和密云,高易损区包括西南部丰台、门头沟、房山及北部怀柔,极高易损区和高易损区的面积占北京市行政区域总面积62%以上。结论可为合理开展雷电减灾工作提供技术支持。 展开更多
关键词 雷电灾害 易损度区划 致灾因子 孕灾环境 承灾体
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全球1.5℃和2.0℃升温下潮白河流域气候和径流量变化预估 被引量:9
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作者 郝莹 马京津 +2 位作者 安晶晶 王元 许红梅 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2018年第3期237-246,共10页
潮白河流域为北京主要供水源,其水资源量对北京用水保障至关重要,因此开展该流域在全球1.5℃和2.0℃升温下的径流预估研究具有现实意义。利用1961—2001年WATCH数据对SWAT水文模型进行率定和验证,在此基础上,应用第五次耦合模式比较计划... 潮白河流域为北京主要供水源,其水资源量对北京用水保障至关重要,因此开展该流域在全球1.5℃和2.0℃升温下的径流预估研究具有现实意义。利用1961—2001年WATCH数据对SWAT水文模型进行率定和验证,在此基础上,应用第五次耦合模式比较计划(CMIP5)中5个全球气候模式在典型浓度路径(RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5)下预估的全球1.5℃和2.0℃升温下的数据驱动SWAT模型,开展了潮白河流域气温、降水及径流量的变化预估研究,并量化评估由气候模式和RCPs导致的水文效应的不确定性。结果表明:(1)SWAT模型基本能较好地模拟潮白河流域的月径流特征,应用该模型进行气候变化对径流量的影响评估是可行的。(2)在全球1.5℃和2.0℃升温下,潮白河流域年平均温度较基准期(1976—2005年)分别增加1.5℃和2.2℃,年平均降水量也增加4.9%和7.0%。预估的年径流量在全球1.5℃升温下总体略有增加,盛夏和秋初的径流量占全年的比例也有所增加;在全球2.0℃升温下,年径流量增幅达30%以上,但夏季径流量占全年的比例明显减少。(3)在全球2.0℃升温下,潮白河流域极端丰水流量明显增加,洪涝发生风险增大。(4)未来气温、降水量和径流量的预估都存在一定的不确定性,在全球2.0℃升温下不确定性更大;相对而言,径流量的不确定性要远大于降水量的不确定性;无论是全球1.5℃升温下还是2.0℃升温下,预估不确定性主要来源于全球气候模式。 展开更多
关键词 潮白河流域 SWAT水文模型 全球气候模式(GCMs) 典型浓度路径(RCPs) 径流 预估
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古建筑屋顶琉璃瓦件模拟雷击破坏试验研究 被引量:3
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作者 李京校 李敬 +3 位作者 姚学玲 房志玲 符琳 李如箭 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4750-4759,共10页
古建筑屋顶琉璃瓦件由于位置特点容易遭受雷击破坏。为研究琉璃瓦件雷击破坏机理,利用10/350μs冲击电流发生器进行了雷击琉璃瓦件试验,并利用红外热成像仪对雷击过程中瓦件的温度进行了监测,同时利用扫描电子显微镜分析了雷击后瓦件的... 古建筑屋顶琉璃瓦件由于位置特点容易遭受雷击破坏。为研究琉璃瓦件雷击破坏机理,利用10/350μs冲击电流发生器进行了雷击琉璃瓦件试验,并利用红外热成像仪对雷击过程中瓦件的温度进行了监测,同时利用扫描电子显微镜分析了雷击后瓦件的微观破坏情况,获得了不同电流强度下雷击瓦件不同部位的破坏特征。结果表明:雷击釉质表面会导致灼烧破坏或釉质表面脱落,雷击瓦件熊头部位的灰浆会引起整个瓦件的破碎,雷击瓦件胎体部位破坏效应较弱。雷电流越大,造成的破坏效应越明显。雷击致损主要是在雷电流焦耳热效应产生的内爆力和热应力共同作用下造成的。雷击过程中琉璃瓦件的高温区域以雷击点为圆心呈近似圆形分布,雷击点以及雷电流通道位置温度很高。雷击后瓦件升温迅速,降温较为缓慢,且瓦件不同位置降温速率不一。在相同雷电流下,雷击灰浆处产生的温度最高。雷击釉质表面,损伤形式以熔蚀坑为主,熔蚀坑大小不一,并且伴有微裂纹现象产生。此外,雷击后釉质表面Pb、Cu、C元素质量百分比增加。研究结果可为古建筑或输电线路绝缘子雷电防护的深入研究奠定一定理论基础和提供试验数据支撑。 展开更多
关键词 琉璃瓦件 雷电冲击 温度 热应力 内爆力
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基于FDTD传输线雷电感应过电压模拟研究 被引量:4
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作者 高金阁 马京津 +1 位作者 马海鹏 朴文 《高原气象》 CSCD 北大核心 2018年第4期1094-1101,共8页
以Agrawal模型电报方程为理论基础推导其时域形式,利用时域有限差分方法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)实现架空传输线雷电感应过电压计算。通过比对分析证明方法的有效性,进而研究传输线位置、架设高度以及土壤电导率对雷电感... 以Agrawal模型电报方程为理论基础推导其时域形式,利用时域有限差分方法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)实现架空传输线雷电感应过电压计算。通过比对分析证明方法的有效性,进而研究传输线位置、架设高度以及土壤电导率对雷电感应电压的影响。结果表明,当观测点从线路中点向端点移动时,感应电压逐渐减小,电压波形的双极性特征越来越明显。线路中点电压和端点正向电压峰值随传输线高度升高而增大,而随着土壤导电性的减小,线路中点电压增大,端点电压变小。此外,散射电压分量受土壤电导率影响较为显著,而入射电压分量则不受其影响。 展开更多
关键词 FDTD 架空传输线 雷电感应电压 有限电导率
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圆形金属线圈雷电感应电压和感应电流数值模拟分析 被引量:4
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作者 李京校 杨金果 +3 位作者 高金阁 李如箭 韩孟磊 张磊 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第36期87-93,共7页
为明晰雷电电磁场在圆形金属线圈中产生感应电压和感应电流特性,利用有限元法模拟分析了雷电通道周围圆形金属线圈的雷电感应电压和感应电流随距离、随时间的变化特征,以及与不同金属材质的关系。结果显示:感应电压随时间先增大后减小,... 为明晰雷电电磁场在圆形金属线圈中产生感应电压和感应电流特性,利用有限元法模拟分析了雷电通道周围圆形金属线圈的雷电感应电压和感应电流随距离、随时间的变化特征,以及与不同金属材质的关系。结果显示:感应电压随时间先增大后减小,增大速率和减小速率接近。感应电压出现最大值的时间早于感应电流波形最大值的时间,不同材质的金属线圈感应电压数值随时间、随距离的衰减变化特性一致。感应电流的波形和用作激励源的雷电流波形相似,感应电流随时间增大速率大于其减小速率。对比感应电压随时间的衰减速度,感应电流衰减的较慢。在相同条件下,不同材质线圈感应电流的最大值从大到小依次是铜、铝、钢,随着间距的增大,不同材质线圈感应电流数值绝对差随之减小。在感应电流作用下,钢线圈升温最高,铝线圈次之,铜线圈最低。研究结果雷电防护特别是雷电感应电压和感应电流防护提供指导和参考。 展开更多
关键词 金属线圈 雷电 感应电压 感应电流 有限元法
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土壤分层结构下传输线感应雷电压算法研究
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作者 高金阁 李京校 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第8期917-925,共9页
针对架空传输线感应雷过电压求解时理想地表假设与真实情况之间的矛盾,提出了一种基于Rusck 模型,利用等效线高取代实际线高的方法,实现了土壤电导率分层结构下传输线感应雷电压的快速求解.与 FDTD 模拟结果对比验证了该方法的有效性和... 针对架空传输线感应雷过电压求解时理想地表假设与真实情况之间的矛盾,提出了一种基于Rusck 模型,利用等效线高取代实际线高的方法,实现了土壤电导率分层结构下传输线感应雷电压的快速求解.与 FDTD 模拟结果对比验证了该方法的有效性和优越性.研究结果表明:对于电导率小于 0.1 S /m 的单质土壤类型,求解感应电压时应考虑电导率的影响,且电压峰值随电导率减小而增大.对于分层土壤结构,当上层土壤导电性较小时,感应电压随上层土壤增厚而变大;反之,随上层厚度增加而减小,当厚度超过 5 m 时,可忽略分层结构的影响. 展开更多
关键词 土壤电导率 分层结构 Rusck模型 感应雷电压
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