北京地区不同天气条件下近地面大气电场特征

利用2004年8月—2005年11月近地面大气电场仪的观测资料, 对北京地区不同天气条件下近地面大气电场特征进行分析。结果表明:北京地区晴天近地面大气电场日变化呈双峰双谷, 谷值分别出现在北京时05:00和12:00, 峰值分别出现在07:00和23:00, 并且表现出一定的季节变化; 晴天大气电场的变化与气溶胶含量的变化有密切关系, 两者呈正相关; 晴天大气电场与绝对湿度之间也表现出很强的相关性, 在一定程度上反应了水汽对大气电场的作用; 沙尘天气下风速均达到一定强度, 近地面大气电场为负值, 并且变化剧烈, 电场强度与PM10之间呈现较强的负相关, 而电场强度与风速之间没有表现出明显的相关性。     

安顺站不同天气类型下大气电场与气象要素间的关系

利用2020年贵州省安顺站大气电场仪和地面气象要素观测资料,在分析该地区大气电场时间演变特征的基础上,分类讨论了晴天、降雪、强雷暴等天气类型下大气电场与同期气象要素的关系。结果表明：安顺站大气电场全年日变化均为正,夏半年、冬半年和全年平均三者日变化基本一致,在午后到傍晚较低,其数值在夏半年明显弱于冬半年和全年平均。月变化整体呈减弱趋势,其中6~7月有明显的跃升;晴天,大气电场平均强度介于0.15~1.01 KV/m,08时左右达到峰值,17时左右达到谷值,为典型的“单峰单谷”大陆简单型,与气温呈负相关,与相对湿度呈正相关;降雪天气,大气电场平均强度在3 KV/m左右小幅波动,凌晨达到峰值,14时左右达到谷值,与气温基本呈负相关,与相对湿度呈正相关;强雷电天气,大气电场平均强度介于1.5~3.1 KV/m,最强瞬时强度可达几十KV/m,午后开始逐渐增强,傍晚达到峰值,与地面气压和相对湿度均为负相关关系。相对湿度与大气电场的相关性普遍高于地面气压和气温。     

青藏高原那曲地区冰冰雹天气系统中的大气电场

利用１９９８年４～９月间进行的ＧＡＭＥ－ＴＩＢＥＴ青堪稿原云和降水的多普勒雷达及大气平均电场加强期观测实验资料,对青藏高原那曲地区的冰雹天气系统中的大民电场作了定量观测和研究。结果表明：在降雹过程中大气电场强度基本上系统中的大气电场强度基本上均为负值,其峰值也均强于－２２ｋＶｍ＾－１;在降雹过程中随着降雹时间的临近,大民场强度基本不断增强,但降雹开始时大气电场强度并不达到其峰值,峰值出现的时刻比开     

青藏高原那曲地区冰雹天气系统中的大气电场

利用1998年4～9月间进行的GAME-TIBET青藏高原云和降水的多普勒雷达及大气平均电场加强期观测实验资料, 对青藏高原那曲地区的冰雹天气系统中的大气电场作了定量观测和研究.结果表明: 在降雹过程中大气电场强度基本上均为负值, 其峰值也均强于-22 kVm-1; 在降雹过程中随着降雹时间的临近, 大气电场强度不断增强, 但降雹开始时大气电场强度并未达到其峰值, 峰值出现的时刻比开始降雹的时刻略有滞后; 在各降雹日中, 较强的大气电场强度基本上对应着各冰雹谱分布段较多的冰雹数目, 而这种较好的相关在各谱分布段上都表现出来; 随着降雹时间的临近, 每5 min闪电频数不断增强.在开始降雹时每5 min闪电频数平均达到43, 峰值的出现时刻略滞后于开始降雹的时刻, 这一滞后时间一般平均在3 min左右; 在降雹过程中, 单位面积中的冰雹数目与对应时段内总闪电数有着较好的对数关系, 相关系数R为0.954 0.在降雹过程的时间序列上, 冰雹云成熟期过后, 总闪电次数与冰雹降雹率成反相关.     

两站大气电场仪观测数据对比分析

文章旨在通过对相近的两个大气电场仪的大气电场强度进行分析,找出不同观测环境对观测值的影响。通过对距离相近的内蒙古气象局站和内蒙古医科大学附属医院站2018年8—9月以及2019年7—9月的大气电场数据进行波形对比、数据分析,得到不同天气条件下两站数据间呈倍数的相关性,晴天、阴天、降雨、雷暴4种天气的平均线性倍数分别为5.45、5.716、6.14、5.1。仅考虑距离因素时,由于内蒙古气象局站的大气电场仪距离附近最高建筑物较远,对该站大气电场的影响可以忽略。只考虑高度因素时,两站的相关系数为5.544。相比不同的天气条件,高度对两站数据线性倍数影响较大。为修订两站大气电场仪观测结果,调整预警阈值,提高多站大气电场仪监测预警的准确性提供理论依据。     

2009年石家庄地区不同天气条件下大气气溶胶分布特征

利用2009年石家庄地区的4次机载PMS探测资料,对不同天气条件下大气气溶胶的数浓度、平均直径垂直分布和谱分布及一次晴天条件下的水平分布进行分析。结果表明：PCASP 探头探测的0.1-3.0 μm气溶胶粒子最大数浓度的量级为102-104 cm-3之间,平均值量级为102-103 cm-3之间,平均直径最大值介于0.225-0.717 μm,平均值介于0.148-0.167 μm。晴天条件下,气溶胶的数浓度随高度递减,直径随高度变化不大;逆温层底气溶胶明显积累,气溶胶浓度在大气边界层内明显高于其他层次;阴天轻雾情况下边界层内的气溶胶数浓度大于雨天和晴天,雨天气溶胶浓度最低;晴天气溶胶数浓度的水平分布不均匀;在云中气溶胶浓度明显下降,在云外气溶胶浓度较高。不同天气条件和晴天不同高度情况下,石家庄地区气溶胶谱型呈单峰分布,小于0.3 μm的细粒子对气溶胶的数浓度贡献最大,且随着高度的增加谱宽变窄。     

欧亚大陆晴天大气电场变化特征统计分析

对欧亚大陆中纬度陆地9个晴天大气电场观测站点的观测数据进行了分析。结果表明:欧亚大陆中纬度陆地9个站点晴天大气电场强度的日变化主要成单峰单谷和双峰双谷两种波形。各站点的晴天大气电场强度季节变化也较为明显:冬季晴天大气电场强度值较大,夏季晴天大气电场强度值较小。晴天大气电场强度值的日变化总体上与大气电导率呈负相关,与爱根核浓度、绝对湿度呈正相关,并且温度梯度也对其有一定的影响。     

不同天气条件下城郊近地层湍流谱的研究

利用１９９０年夏季天津市郊观测塔三分量风资料，研究了正常天气和天气过程中近地面湍流谱的一些特征。结果表明，正常天气时，城郊的湍流谱和平坦地形的基本一致，而有天气过程时，湍流谱反映出一些特殊性。文章还讨论了出现这些特殊性的可能原因。     

成都地区一次雷暴过程地面电场演变特征

本文根据2010年9月17日成都地区一次强雷暴过程中大气电场仪和闪电定位资料,分析雷暴起始、发展、消亡阶段地面电场演变特征,通过对比地闪监测网资料发现地面电场仪能够准确反映闪电活动规律。将地面电场仪与闪电定位资料相结合,可大大提高雷电预警的准确性,同时实现面向重点区域的雷电短临预警,该预警模式具有时效性高、准确率高等特点,同时也能够有效弥补现有雷电预警方法的不足。同时为四川省强对流天气系统的演变和分类检测和临近预报提供参考。      

倒置式大气平均电场仪

倒置式大气平均电场仪是为雷电预警系统地面电场仪组网而研制的。要求能在恶劣天气条件下工作，功耗小，单极性输出和有遥控输入端，本文叙述了仪器的技术要求，感应器结构，并介绍了线路工作原理和电路特点。最后了仪器的标定及环境试验方法。     

地面大气电场资料在强对流天气预报中的应用

利用大气电场仪对2008年6～10月天津地面大气电场变化进行连续监测。讨论晴空、稳定型降水、飑线和暴雨天气下地面大气电场强度特点,结合新一代多普勒天气雷达资料和闪电定位资料,对2008年9月4日飑线过程和2008年7月14日暴雨过程进行分析。结果发现:大气电场仪曲线在雷暴发生前15～50min剧烈变化,在强对流天气的雷电监测中有明显的指示作用。结合雷达资料和闪电定位仪资料能够提高雷电预警和短时临近预报的准确率,多站点的大气电场仪数据能够扩大雷暴监测范围并且判断雷暴云移动路径。     

不同下垫面湍流统计特征研究

利用戈壁、草原、郊区和城郊等不同下垫面进行的湍流观测资料,使用相同的湍流数据采集和处理方法,研究了不同下垫面湍流统计特征。结果表明：在不稳定层结下,三个方向分量风速归一化标准差σu／u*,σv／u*,σw／u*与稳定度参数z／L呈1／3幂次关系;水平方向速度归一化标准差随地表粗糙度的增加而降低,垂直方向的速度、温度和湿度没有明显差异。文中给出了不同下垫面近中性层结下风速归一化标准差的数值。研究还发现：较湿润地区的湿度统计特征与温度的相似。     

太原市大气电场特征分析

本文主要使用大气电场监测系统资料,分析了太原市大气电场的日变化和年变化,着重分析了高污染地区大气电场值明显高于其他地区的典型特征。在其他不受污染的陆地区域,晴天电场值维持在＋120V左右,而太原市会达到＋600v以上。分析其原因主要是：太原市大气常年污染较严重,主要为气溶胶状态污染物,有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等,导致大气电导率降低,大气电场强度显著增加。日变化为双峰双谷型,主高值出现在傍晚,次高值出现在午前;主低值出现在清晨,次低值出现在午后,与太阳和人类活动保持较好的一致性。年变化为单峰单谷型,极大值出现在冬季,极小值出现在夏季。     

微型化大气电场检测仪的设计

针对目前电场检测仪体积大,成本高,操作复杂等问题,研制了一套微型化大气电场检测仪系统。该系统以电容作为传感器感知单元,两相四线步进电机作为传感器感知单元转动的载体,使用含内置A/D转换的STC12LE2052AD单片机进行数据采集,简化了电路的设计。无线蓝牙模块与数据采集系统相结合实现了实时显示的功能,最后将接收到的数据通过上位机显示出来。硬件部分设计了信号的放大滤波电路、A/D转换电路及数据采集与处理电路。利用MATLAB仿真,C语言编程,调试结果表明各项功能符合设计要求,并获得了误差小于4%的高精度测量结果。     

2021年成都平原一次降温天气特征分析

2021年1月6~8日,成都平原出现了降温天气,其中6日夜间到7日出现了大范围雨雪天气。利用常规高空、地面资料及风廓线资料对强降温雨雪天气的成因及雨雪相态转变进行了分析。结果表明：此次降温过程环流形势表现为中亚横槽型;冷空气的路径为西北路径;中低层冷暖气流在四川盆地交汇给四川带来连续性的降水天气,连续性降水对降温有增幅作用;当850 hPa的温度低于−5℃,地面温度低于2 ℃,0 ℃层高度在920 hPa以下时,有利于成都平原降水相态向雪转变。     

乌鲁木齐市不同天气条件下TSP水溶性离子特征分析

利用2009年乌鲁木齐4个大气总悬浮颗粒物（TSP）观测站点样品,采用离子色谱仪测定了不同天气条件下TSP中水溶性离子成分,分析了水溶性离子变化特征及影响因素,结果表明：不同天气条件对乌鲁木齐市TSP中的NH4 、Ca2 、NO3-和SO42-浓度具有明显的影响。降水对离子有清除作用,使其在TSP中浓度减小。大风及沙尘天气使TSP中Ca2 浓度大幅增加,其它离子增加幅度很小。连续污染日,各离子在大气中累积至较高浓度,是同期晴天条件下的2-7倍。气象因素对采暖期TSP离子浓度变化影响较大。非采暖期乌鲁木齐市TSP离子浓度主要受到自然因素引起的土壤尘和建筑尘的影响。     

大气电场资料在雷电预警中应用

通过分析浙江省嵊县地区2007年6-10月12次强雷暴过程的电场观测资料,并结合该省闪电定位资料,发现当雷暴云移近电场仪测站时,在测站的防护区内（距测站10 km半径范围内）,闪电发生前的电场会出现快变抖动现象,并且快变抖动和闪电的发生具有0-1化对应关系,即当有电场的快变抖动出现并且在一定时间内电场值数次达到一定阈值时,电场值会随着时间增加而达到防护区内闪电出现的强度,很少有出现电场快变抖动而没有产生闪电的情况,利用多元回归技术提出雷电预警方法,将12次雷暴过程数据作为预报资料,得出预报方程及电场最佳预警参数。分析结果表明,当闪电集中发生在距电场仪10-15 km范围内,并达到电场仪预警条件时,为最佳预警时间,预警准确率达到73%。     

降雹前大气层结稳定状态下的环境场特征

分析了１９８３年９月４日巴盟地区降有大气层结稳定的降雹过程,通过对降雹前后高空槽的变化、能量条件、触发机制以及环境风垂直切变等物理量的分析,揭示了此类降雹的大气环境场地特征。同时指出在特定的环流背景下大气层结随时间的变化可能会由稳定状态变为不稳定状态。