1. 本选题研究的目的及意义
对流有效位能(ConvectiveAvailablePotentialEnergy,CAPE)是大气不稳定能量的一种度量,表示大气中某一parcela空气上升至自由对流高度(LFC)后,由于浮力作用而具有的动能,是强对流天气预报的重要指标之一。
人工引闪作业作为一种积极有效的人工影响天气手段,其目的在于通过改变云的微物理过程,进而影响云和降水的宏观特征。
然而,人工引闪对CAPE的影响是一个复杂的过程,涉及云微物理、云动力和环境条件等多方面的相互作用。
2. 本选题国内外研究状况综述
对流有效位能(CAPE)作为强对流天气预报的重要指标,一直受到气象学家的广泛关注。
近年来,随着人工影响天气技术的不断发展,人工引闪对CAPE的影响也逐渐成为研究热点。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容是分析引闪前后对流有效位能(CAPE)的变化特征,并探讨其物理机制。
1. 主要内容
1.收集整理相关观测资料和数值模拟资料,包括天气雷达、探空、地面观测以及中尺度数值模式的模拟结果等。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟和观测资料分析相结合的方法,对引闪前后对流有效位能(CAPE)的变化特征进行计算分析,并探讨其物理机制。
具体步骤如下:
1.数据收集与处理:收集相关气象观测资料,包括天气雷达、探空、地面观测等,以及人工引闪作业记录。
利用WRF等中尺度数值模式,对选定的个例进行数值模拟,获取高分辨率的气象要素场数据。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.定量评估人工引闪对CAPE的影响程度:将重点关注人工引闪对CAPE的定量影响,探讨不同引闪方式、引闪强度与CAPE变化之间的关系,为人工引闪作业提供更精确的科学指导。
2.结合数值模拟深入分析CAPE变化的物理机制:不仅分析观测资料,还将结合数值模拟结果,从云微物理过程、云动力过程等方面深入分析CAPE变化的物理机制,例如分析引闪如何影响云的上升速度、云水含量、冰晶含量等,进而影响CAPE的演变。
3.探讨CAPE变化特征在强对流天气预报中的应用:将探索将CAPE变化特征作为预报因子,结合其他气象要素,构建强对流天气预报模型,以期提高强对流天气的预报精度。
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.孙继松,毛冬,张涛,等.强对流天气预报的一些基本问题和难点[J].气象,2022,48(11):1341-1357.
2.张文,陈明轩,苗世光,等.基于雷达资料的华南一次强对流过程的边界层特征及对流触发机制分析[J].气象学报,2023,81(02):301-318.
3.李俊,王迎春,王秀明,等.一次飑线过程对流有效位能的演变特征分析[J].气象与环境科学,2022,45(01):7-15.
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