《我國南方林區雲地閃特徵和落區預估研究》是依託南京林業大學，由楊艷蓉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：我國南方林區雲地閃特徵和落區預估研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊艷蓉
- 依託單位：南京林業大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
森林雷電災害的根本是雲對大地的雲地閃。由於其瞬時強熱電效應，造成的生態系統破壞也很嚴重。目前這方面研究或有局限。從區域來說，對南方林區關注不多，研究方法也主要是近地層實測數據統計，對雷暴雲-雲地閃-地表狀況聯合考慮甚少。本研究旨在突破該局限，基於多源遙感探測數據，聯合統計、數值模擬、林區地質地表特徵研究、資料同化、雲中起電等巨觀微觀方法，擴展新思路關注南方林區雲地閃及災害。收集實驗林區多源資料，獲取雲地閃統計特點及災害規律，由氣象模式ARPS-ADAS以時間循環方案融契約化多源遙感信息，得到雷暴環境的精確模擬。從巨觀角度，把雲地閃統計模型與中尺度同化模型相耦合，得到統計耦合法預估的閃電落區1，從微觀角度，把同化模擬與垂直大氣電場增長率模型相結合，得到積分預測法預估的閃電落區2，由各約束判據對其反饋修訂，最終得到南方林區雲地閃特徵及動態分布。該研究將對林區雷電災害研究和生態保護產生重大意義。
結題摘要
森林雷電災害的根本是雲對大地的雲地閃擊。由於其瞬時強熱電效應，造成的森林災害主要體現在樹木損毀和森林雷擊火災。目前這方面研究或有局限。從區域來說，對南方林區關注不多，研究方法也主要是近地層實測數據統計，對雷暴雲-雲地閃-地表狀況聯合考慮甚少。隨著華南氣候乾暖化，森林雷擊災害正在華南天然林區逐步增加。本項目選取同一緯度帶上的我國南方兩處天然林區為實驗區，分別是江西武夷山地區（鉛山）和四川木里地區。本研究從巨觀和微觀角度對林區雲地閃進行了全方位分析。藉助閃電定位儀網LLS資料和世界範圍閃電定位網WWLLN資料實驗區雲地閃時空分布特徵、雲地閃重要影響因子等進行探索；藉助RegCM3區域氣候模型，研究森林植被條件下區域氣候變化趨勢；藉助ARPS-ADAS數據同化系統關注林區近地層雷暴雲三維結構特徵、雲中微物理過程、雲中起電粒子模擬等；同時聯合雲中電場增長模型，設定電場擊穿閾值，藉助ARPS-ADAS得到雲地閃落區預估範圍。得到結論：1、華南地區雲地閃頻次呈現逐年遞增趨勢。2、雷擊災害重點頻發時段表現在18:00-19:00；常發於低海拔地區。閃擊電流絕對值在20-60KA之間的負地閃是雷擊災害主要雲地閃類型。3、3月、10月雲地閃變化與當月最低溫呈現較強正相關、降水量呈較弱負相關，在氣候乾暖化背景下，最低溫與降水量可以作為森林雷擊災害的指示性參數。4、森林植被對於氣候變化的作用突出表現在降低地表附近風速、增加濕度、減少日照時數等。雖然增加植被面積未必能促使降溫，但可以抑制增溫趨勢。5、使用ARPS-ADAS進行RS資料同化獲得雷暴雲三維結構，需要使用“時間循環同化”，對應的參數化詳見結題報告。6、雷暴雲電場擊穿閾值設定為250KV/m。該研究可以把南方林區雲地閃從高空到地表動態監控，將對華南林區雷電災害研究和生態保護產生重大意義。
