1. 本选题研究的目的及意义
闪电作为大气中一种剧烈的放电现象,对人类社会和生态环境都具有重要影响。
一方面,闪电活动可能引发森林火灾、电力系统故障等灾害,对人类生命财产安全构成威胁;另一方面,闪电放电产生的氮氧化物等物质,对大气化学成分和全球气候变化也有一定影响。
因此,深入研究闪电的发生发展机制,对于提高闪电灾害防御能力、加强雷电灾害风险评估、增进对大气物理过程的理解具有重要意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者针对雷暴云内电荷结构和闪电特征关系的研究取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在雷暴云内电荷结构探测方面取得了一定的进展,利用雷电定位系统、多普勒雷达等设备开展了大量观测研究工作,例如,郄秀书等[1]利用地闪定位系统研究了不同雷暴云内电荷结构的演变特征,并探讨了其与闪电活动的关系。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将利用雷电定位系统、气象雷达等多源观测数据,结合闪电放电理论和数值模拟方法,深入分析雷暴云内高密度电荷区的相对位置对闪电特征的影响。
具体研究内容包括:
1.雷暴云内高密度电荷区的探测与识别:利用雷电定位系统、气象雷达等观测数据,结合反演算法,识别雷暴云内高密度电荷区的空间位置和强度变化。
2.高密度电荷区相对位置与闪电起始位置的关系:分析不同相对位置下的闪电起始位置分布特征,探讨高密度电荷区相对位置对闪电起始位置的影响机制。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和案例研究相结合的方法,逐步深入地开展研究工作。
首先,将进行文献调研,系统梳理国内外关于雷暴云电荷结构、闪电特征以及两者之间关系的已有研究成果,为本研究提供理论基础和研究思路。
其次,将收集和处理雷电定位系统、气象雷达等多源观测数据,利用闪电定位系统获取闪电发生的时间、位置、强度等参数信息,利用气象雷达获取雷暴云的宏观结构、降水强度等信息。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.定量化分析高密度电荷区相对位置对闪电特征的影响:-以往研究多关注雷暴云整体电荷结构对闪电的影响,本研究将重点关注高密度电荷区这一关键区域的相对位置变化,并定量化分析其对闪电特征参数的影响程度。
2.结合多源观测数据和数值模拟方法:-本研究将综合利用雷电定位系统、气象雷达等多源观测数据,结合闪电放电理论和数值模拟方法,从多角度、多层次分析高密度电荷区相对位置对闪电特征的影响机制。
3.揭示不同相对位置下闪电特征的差异性:-通过分析不同高密度电荷区相对位置下闪电特征参数的变化规律,揭示其对闪电起始位置、发展路径、放电强度等方面的差异性影响。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 张义军, 吕伟涛, 郄秀书, 等. 雷暴云闪电放电特征及电荷结构反演研究进展[J]. 高电压技术, 2020, 46(1): 1-16.
[2] 郑栋, 张义军, 吕伟涛, 等. 雷暴云闪电放电活动及其雷达回波特征分析[J]. 高电压技术, 2021, 47(1): 33-42.
[3] 崔晓龙, 张义军, 刘冬梅, 等. 多站闪电定位系统探测资料的精度分析[J]. 高电压技术, 2017, 43(3): 840-848.
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