华东地区闪电活动与气溶胶之间关系的研究

发布时间：2017-09-12 08:24

  本文关键词：华东地区闪电活动与气溶胶之间关系的研究

  更多相关文章： 闪电密度 气溶胶 正地闪 辐射效应 微物理作用

【摘要】：利用卫星观测闪电资料、地面闪电定位资料和卫星观测的气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,简称AOD)资料,对华东地区闪电密度与气溶胶的时空分布、年际变化趋势、季节变化以及两者之间的相关性进行了初步分析,对南京地区闪电活动对气溶胶浓度变化的响应进行了主要分析。同时,通过对闪电密度与气溶胶的多元回归分析,对南京地区夏季闪电密度值进行了粗略预测。得到以下结论：(1)华东地区处于闪电密度和AOD高值区,且闪电密度与AOD的最高值主要出现在夏季。基于2002年至2011年卫星观测的月平均闪电密度和AOD数据,发现该地区闪电密度与气溶胶呈现显著的低度正相关(R=0.445)。(2)南京地区夏季年平均闪电密度降低可能与气溶胶的辐射作用有关,而气溶胶对云的微物理作用可能是正地闪比例(正地闪数／总地闪数)上升的主要影响因子之一。基于2002至2011年的观测数据,发现夏季月平均闪电密度与AOD呈明显负相关(R=-0.634),与此同时,地面气温、对流有效位能(Convective Available Potential Energy,简称CAPE)及雷暴日与AOD呈显著负相关(R=-0.748、-0.741、-0.744),表明南京地区大量的气溶胶可能通过辐射效应,致使地面温度降低,对流活动减弱,从而使得闪电活动降低。此外,基于2007至2011年的数据,发现南京地区夏季正地闪比例对AOD的变化具有较明显的正响应,说明该地区气溶胶微物理效应可能仍然存在,即气溶胶通过改变雷暴云中电荷结构分布,使得正地闪的产生概率增大。(3)利用南京地区夏季闪电密度与AOD的拟合结果,得出南京地区夏季年平均闪电密度的预测值为0.088-0.031X1(X1为AOD),此方程平均相对误差为13.99%,可以解释闪电密度40.2%的变差。
【关键词】：闪电密度 气溶胶 正地闪 辐射效应 微物理作用
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P427.3;X513
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 研究目的和意义7-8
• 1.2 国内外研究进展8-10
• 1.3 本论文的主要研究内容10-12
• 第二章 资料和研究方法介绍12-17
• 2.1 资料介绍12-15
• 2.1.1 闪电资料12-14
• 2.1.2 气溶胶光学厚度资料14-15
• 2.1.3 其他数据资料15
• 2.2 数值方法介绍15-17
• 2.2.1 反距离加权插值法简介15-16
• 2.2.2 反距离加权插值法步骤16-17
• 第三章 华东地区闪电密度与气溶胶时空分布特征研究17-27
• 3.1 资料运用18
• 3.2 华东地区闪电密度的时空分布18-21
• 3.2.1 闪电密度空间分布18-20
• 3.2.2 闪电密度时间分布20-21
• 3.3 华东地区AOD的时空分布21-24
• 3.3.1 AOD空间分布21-23
• 3.3.2 AOD时间分布23-24
• 3.4 华东地区闪电密度与AOD的相关性分析24-26
• 3.5 本章小结26-27
• 第四章 不同地区夏季闪电活动对气溶胶浓度变化的响应27-34
• 4.1 资料运用28
• 4.2 闪电密度、AOD、地面气温及CAPE的年际变化28-30
• 4.3 闪电密度、AOD、地面气温及CAPE的相关性分析30-32
• 4.4 本章小结32-34
• 第五章 南京地区夏季闪电活动对气溶胶浓度变化的响应34-43
• 5.1 资料运用35
• 5.2 闪电密度与气溶胶35-39
• 5.3 正地闪与气溶胶39-41
• 5.4 本章小结41-43
• 第六章 南京地区夏季闪电密度与AOD的多元回归分析43-50
• 6.1 多元线性回归分析原理介绍43-44
• 6.1.1 多元回归分析数学原理43
• 6.1.2 数据结果说明43-44
• 6.2 多元线性回归分析及结果检验44-48
• 6.2.1 结果及分析44-48
• 6.2.2 结果检验48
• 6.3 本章小结48-50
• 第七章 结论与展望50-53
• 7.1 主要结论50-51
• 7.2 论文创新点51
• 7.3 不足与展望51-53
• 参考文献53-58
• 作者简介58-59
• 致谢59

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本文编号：836119