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| 1 | 陆-气相互作用对大气对流活动影响研究进展和展望显示文摘陆-气相互作用会影响对流系统的初生和发展,进而影响降水的产生和分布,理解和明晰该影响机制和规律,对改进对流活动预报技术至关重要。系统总结了陆-气相互作用对对流系统形成、发展及其降水的影响机制,归纳了陆-气相互作用影响符号和强度的发生规律,进而剖析了陆-气相互作用对大气对流活动影响的复杂性和不确定性,最后提出了亟待解决的关键科学问题。未来需要针对陆-气相互作用的全部组成过程对大气对流活动的影响机制、响应敏感区和不同天气系统强迫下陆-气相互作用影响机制、影响机制的科学评估及验证、陆面过程和边界层过程在地球模拟系统的准确表达、陆-气相互作用与对流活动的互馈机制等开展深入研究,深刻揭示陆-气相互作用对大气对流活动的影响规律和机理机制,以期为改进和提高对流活动的预报能力提供理论支撑。 | 刘维成 张强 刘新伟 | 2021 | 高原气象2021，40，6： | 6 |
| 2 | 北京地区雷电灾害天气系统的动力-微物理-电过程观测研究显示文摘在国家'973'项目'雷电重大灾害天气系统的动力-微物理-电过程和成灾机理'(简称:雷暴973)资助下,2014~2018年连续五年在北京组织开展了雷电(也称闪电)灾害天气系统的暖季综合协同观测实验,旨在获得对北京及周边城市群区域的雷电天气系统特征和规律的实际认识,探索雷电资料在数值预报模式中的同化方法,以期改进雷电重大灾害天气系统的预报效果.主要观测设备包括:由16个子站构成的雷电(全闪)三维定位系统、2台X波段双线偏振多普勒雷达和4台激光雨滴谱仪等,协同观测还充分利用了中国气象局在京津冀地区的中尺度气象观测网.观测结果表明,受地形和环境条件影响,飑线和多单体雷暴是影响北京地区的两类主要的雷电灾害天气系统,它们除产生频繁的雷电活动外,还常伴随突发性局地短时强降水和冰雹,造成城区突发洪涝灾害.雷电密度的高值区位于北京昌平区东部、顺义区的中部和东部以及中心城区.超强雷暴(占总雷暴数的5%)、强雷暴(占比35%)和弱雷暴(占比60%)对总雷电分布的贡献分别为37%、56%和7%.北京城区的热岛效应对过境雷暴增强产生了重要作用,超强雷暴在中心城区的雷电频数可以高达每分钟数百次.雷电活动与雷暴云的热动力、微物理特征之间存在紧密联系,因此雷电频数可以作为冰雹、短时强降水等灾害性天气的指示因子.在对流可分辨数值预报模式中,建立并引入雷电资料同化方案,通过调整或修正模式的热动力和微物理参量,可明显提高模式对强对流和降水的预报效果. | 郄秀书 袁善锋 陈志雄 王东方 刘冬霞 孙萌宇 孙竹玲 Abhay SRIVASTAVA 张鸿波 卢晶雨 肖辉 毕永恒 冯亮 田野 徐燕 蒋如斌 刘明远 肖现 段树 苏德斌 孙成云 徐文静 张义军 陆高鹏 Da-Lin ZHANG 银燕 余晔 | 2021 | 中国科学:地球科学2021，51，1： | 5 |
| 3 | Understanding the dynamical-microphysical-electrical processes associated with severe thunderstorms over the Beijing metropolitan region显示文摘The Dynamical-microphysical-electrical Processes in Severe Thunderstorms and Lightning Hazards(STORM973)project conducted coordinated comprehensive field observations of thunderstorms in the Beijing metropolitan region(BMR)during the warm season from 2014 to 2018.The aim of the project was to understand how dynamical,microphysical and electrical processes interact in severe thunderstorms in the BMR,and how to assimilate lightning data in numerical weather prediction models to improve severe thunderstorm forecasts.The platforms used in the field campaign included the Beijing Lightning Network(BLNET,consisting of 16 stations),2 X-band dual linear polarimetric Doppler radars,and 4 laser raindrop spectrometers.The collaboration also made use of the China Meteorological Administration’s mesoscale meteorological observation network in the Beijing-Tianjin-Hebei region.Although diverse thunderstorm types were documented,it was found that squall lines and multicell storms were the two major categories of severe thunderstorms with frequent lightning activity and extreme rainfall or unexpected local short-duration heavy rainfall resulting in inundations in the central urban area,influenced by the terrain and environmental conditions.The flash density maximums were found in eastern Changping District,central and eastern Shunyi District,and the central urban area of Beijing,suggesting that the urban heat island effect has a crucial role in the intensification of thunderstorms over Beijing.In addition,the flash rate associated with super thunderstorms can reach hundreds of flashes per minute in the central city regions.The super(5%of the total),strong(35%),and weak(60%)thunderstorms contributed about 37%,56%,and 7%to the total flashes in the BMR,respectively.Owing to the close connection between lightning activity and the thermodynamic and microphysical characteristics of the thunderstorms,the lightning flash rate can be used as an indicator of severe weather events,such as hail and short-duration heavy rainfall.Lightning data can also be assimilated into numerical weather prediction models to help improve the forecasting of severe convection and precipitation at the cloud-resolved scale,through adjusting or correcting the thermodynamic and microphysical parameters of the model. | Xiushu QIE Shanfeng YUAN Zhixiong CHEN Dongfeng WANG Dongxia LIU Mengyu SUN Zhuling SUN Abhay SRIVASTAVA Hongbo ZHANG Jingyu LU Hui XIAO Yongheng BI Liang FENG Ye TIAN Yan XU Rubin JIANG Mingyuan LIU Xian XIAO Shu DUAN Debin SU Chengyun SUN Wenjing XU Yijun ZHANG Gaopeng LU Da-Lin ZHANG Yan YIN Ye YU | 2021 | Science China Earth Sciences2021，64，1： | 1 |
| 4 | 超强台风“山竹”(1822)的闪电活动特征显示文摘为了进一步认识热带气旋(TC)全生命期中闪电的活动特征,本文利用全球闪电定位网(WWLLN)资料、中央气象台的TC路径数据、风云四号A星(FY-4A)的相当黑体温度(TBB)数据和ERA5再分析资料,研究了2018年登陆中国的最强台风“山竹”从生成到消亡全生命期中闪电活动的时空分布和随强度的变化特征,探讨了闪电活动与风圈半径及下垫面的关系。结果表明:(1)“山竹”中的闪电活动有明显的三圈结构,内核闪电密度最大,内雨带几乎没有闪电,外雨带闪电数量最多。内核闪电与外雨带闪电的主要发生时间不同,外雨带在远海也能产生大量闪电。(2)闪电活动的方位分布与TC强度、所处地理位置及环境密切相关,不同时期闪电方位分布不同。(3)闪电活动与风圈半径没有明确的关系,闪电活动多发于风圈半径较小的东南和西南方位。(4)TC快速增强期间及前后,内核闪电活动对TC强度增强具有一定的指示作用。此外,内核闪电活动与对流强度呈现较好的相关性。(5)岛屿和陆地的存在对于强对流的发展有着极重要的作用。气流遇到较高地形被迫抬升,形成闪电。TC西南方位距岛屿东南侧约300 km的海面,水汽、热量充足且人为气溶胶较多,有利于上升气流的发展,进而产生闪电。这些认识有助于闪电资料在TC中小尺度强对流监测和预警中的应用。 | 张志伟 郭凤霞 初雨 邹迪可 鲁鲜 吴泽怡 刘舟 | 2023 | 大气科学2023，47，2： | 0 |
| 5 | 南亚季风区闪电活动的增加趋势显示文摘闪电是自然界中野火与氮氧化物的重要自然源,显著影响生态系统以及大气化学过程.南亚季风区是全球水物质再分配和全球气候变化的重要区域,本文利用现有最长的LIS/OTD卫星闪电观测资料研究了该区域闪电活动的变化趋势.在过去近20年间,南亚季风区的闪电活动呈现出显著的增加趋势,闪电密度每年增加约0.096 flash k^(m-2).利用多元线性回归方法,从10个热动力和微物理参量中诊断对该区域闪电增加贡献最大的气象参量和关键区域,结果显示印度次大陆西部沿海区域的地表潜热通量可以解释52%的闪电密度方差,并可引起每年0.025 flash km^(-2)的闪电增加趋势.阿拉伯海北部海表温度,印度次大陆西北部区域的对流有效位能(CAPE),以及西北沿海区域的低层垂直风切变也对闪电活动的增加有重要贡献.在南亚季风区,热动力气象因子对闪电活动的影响大于气溶胶微物理过程. | 郄锴 郄秀书 田文寿 | 2021 | Science Bulletin2021，66，1： | 0 |
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