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东亚—西太闪电时空尺度和光辐射能特征及其与雷暴结构的关系

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东亚—西太闪电时空尺度和光辐射能特征及其与雷暴结构的关系

作者：尤金中国气象科学研究院

学位级别：硕士

本文以亚洲东部和太平洋西部地区7060°E和186°N内以及六个选择区域内的闪电持续时间、空间扩展以及光辐射能特征及其和雷暴结构特征的对应关系为主要研究对象,首先利用2002—2014年的TRMM(热带测雨任务卫星,Tropical Rainfall Measuri... 详细信息

本文以亚洲东部和太平洋西部地区7060°E和186°N内以及六个选择区域内的闪电持续时间、空间扩展以及光辐射能特征及其和雷暴结构特征的对应关系为主要研究对象,首先利用2002—2014年的TRMM(热带测雨任务卫星,Tropical Rainfall Measuring Mission)/LIS(闪电成像仪,Lightning Imaging Sensor)闪电观测数据分析了闪电持续时间,延展距离,闪电影响区域面积和光辐射能的空间分布特征。之后针对白天时段和夜晚时段的闪电参量的逐月变化特征和概率分布特征,以及闪电时空尺度(持续时间和空间扩展)和强度(光辐射能)特征之间的相关关系进行了分析对比。最后,使用匹配后的LIS闪电数据和犹他大学根据TRMM观测生成的雷暴降水特征数据集(RPF,Radar Precipitation Feature),在闪电参量特征与雷暴结构特征之间建立了联系。以上研究得到的主要结论如下:闪电参量空间分布特征分析:(1)闪电密度整体表现为陆地大、海洋小,闪电的时空尺度和光辐射能整体上海洋大、陆地小。不同区域间闪电密度与闪电时空尺度和光辐射能并非简单的反向对应关系。中国陆地区域从东部到西部的闪电密度、时空尺度和光辐射能都呈现由大到小变化的整体趋势。(2)暖季闪电参量特征的海陆差异比冷季更为明显。某些区域存在特殊的季节性差异,印度半岛北部的闪电平均空间尺度和光辐射能在冷暖季都很低,平均持续时间在冷季异常高而暖季较低;研究区域北部海洋和日本地区的闪电在暖季持续时间相对较长且空间尺度较大,冷季闪电平均持续时间较短且平均光辐射能最大。(3)白天和夜晚时段闪电时空尺度和光辐射能空间分布具有相似性,但在区域分布上有明显差异,就平均值而言,闪电持续时间近海最大,闪电空间尺度在分析区域南部深海最大,光辐射能在分析区域北部的日本以东洋面最大。闪电参量逐月变化特征分析:(1)除日本以东洋面外,闪电空间尺度和光辐射能的逐月变化趋势较为一致,但闪电持续时间与闪电空间尺度和光辐射能的逐月变化在多个地区和不同时段都具有明显差异。(2)陆地上的几个区域和近海区域,闪电延展距离和光辐射能的逐月变化与闪电活动的逐月变化大体上呈现反向对应关系,闪电活动活跃的月份(5—8月),闪电的空间尺度和光辐射能相对较小,反之亦然。深海区域的闪电空间尺度和光辐射能与闪电活动的逐月变化趋势相似,都在夏季(6—8月)达到峰值。闪电参量数值统计和分布特征分析:(1)白天和夜晚时段闪电时空尺度和光辐射能都呈现对数正态分布的特点,其中陆地闪电相比海洋闪电在各参量值上更向小值区集中。6个地区闪电持续时间的峰值分布区间都位于0.1 s;陆地区域闪电延展距离的峰值区间位于82 km,海洋区域峰值区间则位于126 km;6个地区闪电面积的峰值区间都位于10000 km,闪电光辐射能峰值区间则位于0.2 J m srμm。(2)白天和夜晚时段闪电持续时间均为近海最大,高原最小;闪电延展距离在深海最大,白天时段在高原最小,夜晚时段则在高原南麓最小;光辐射能在日本以东洋面最大,白天时段在高原最小,夜晚时段高原南麓最小。(3)同为表征闪电空间尺度的延展距离和闪电面积之间具有最好的正相关关系。闪电空间尺度与光辐射能之间呈现出相对较好的相关性,但是,闪电持续时间与空间尺度和光辐射能之间的关系较差。闪电参量与雷暴结构特征对比分析:(1)闪电参量与雷暴结构冷暖季节的对比分析表明,除太平洋深海区域外,其他研究区域闪电空间尺度与雷暴面积之间正相关,与雷暴中闪电密度(表征雷暴发展强度)之间负相关。(2)对比不同地区的闪电参量与雷暴结构的关系,发现海洋上的雷暴面积中值通常大于陆地区域,同时海洋上的闪电空间尺度和光辐射能的中值比陆地上的闪电更大。除青藏高原外,闪电空间尺度和光辐射能与雷暴的闪电密度呈反比关系,说明发展较强的雷暴倾向于产生平均空间尺度较小且光辐射能较弱的闪电。(3)持续时间、延展距离和光辐射能极大的10%闪电相比上述参量极小的10%闪电倾向于发生在高度较高、面积较大的雷暴中。

关键词：闪电持续时间延展距离光辐射能时空分布

青藏高原中部地区闪电活动特征及其对对流最大不稳定能量的响应

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科学通报 2003年第1期48卷 87-90页

作者：郄秀书 R.Toumi 周筠珺 Imperial College Department of Physics 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所兰州 730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 London SW7 2BZ UK

利用卫星上携带的闪电成像系统,1998年1月至2002年7月获取的全球闪电定位资料对青藏高原中部地区的闪电活动进行了研究.结果表明,高原上的闪电活动呈现出明显的日变化,峰值出现在下午17:00左右,比临近同纬度带上的湖北荆州地区早3个小时... 详细信息

利用卫星上携带的闪电成像系统,1998年1月至2002年7月获取的全球闪电定位资料对青藏高原中部地区的闪电活动进行了研究.结果表明,高原上的闪电活动呈现出明显的日变化,峰值出现在下午17:00左右,比临近同纬度带上的湖北荆州地区早3个小时,说明高原对太阳的加热比同纬度带的邻近地区反应敏感.青藏高原地区的闪电放电较荆州地区和其他低海拔高度地区的闪电放电要弱,其原因可归结为高原上较低的对流最大不稳定能量.青藏高原上的对流最大不稳定能量平均值为荆州地区的1/12左右,为广州地区的1/20左右,但是闪电活动频数对对流最大不稳定能量变化的敏感性却比显著低海拔地区高30多倍.

关键词：青藏高原闪电活动光辐射能对流最大不稳定能量

太湖梅梁湾口浮游植物初级生产力及其相关因素关系的研究

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湖泊科学 1994年第4期6卷 340-347页

作者：蔡后建陈宇伟蔡启铭高锡芸中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008

研究了太湖梅梁口1991年8月—1993年2月浮游植物初级生产力季节变化和垂直分布以及初级生产力与光、温、叶绿素、透明度之间的关系。结果表明,温度是影响初级生产力的主要因子。全年初级生产力主要集中在夏季（6—8月份）。水柱日毛生... 详细信息

研究了太湖梅梁口1991年8月—1993年2月浮游植物初级生产力季节变化和垂直分布以及初级生产力与光、温、叶绿素、透明度之间的关系。结果表明,温度是影响初级生产力的主要因子。全年初级生产力主要集中在夏季（6—8月份）。水柱日毛生产量的更大值在7月份,达4.63g O_2/m^2·d;最小值在12月,仅为0.12g O_2/m^2·d。初级生产力的最适温度为25℃。根据室内模拟实验,它与温度之间拟合方程为:P=0.22θ_(25-r)。初级生产力还受可利用光的影响,最高初级生产力一般出现在透明度一半的水层。初级生产力与光辐射能之间的关系（T=18℃）为:P=0.162·(I/1.33)·exp(1-(I/1.33))+0.05。

关键词：浮游植物初级生产力温度光辐射能叶绿素a

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光伏发电

黑龙江科技信息 2012年第12期 I0011-I0013页

太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。大型并网光伏电站，适合在太阳能资源丰富、具有大量荒漠和闲置土地资源、并网条件好的地... 详细信息

太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。大型并网光伏电站，适合在太阳能资源丰富、具有大量荒漠和闲置土地资源、并网条件好的地区建立，这种方式正在成为国内新能源的重要组成部分。

关键词：太阳能光伏发电系统太阳能电池并网运行并网光伏电站半导体材料光伏效应直接转换光辐射能

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利用计算机模拟太阳能光伏发电

节能 2005年第5期24卷 36-39页

作者：王默晗山东科技大学机电学院热能与动力工程系山东青岛266510

太阳能光伏发电是利用太阳能电池这种半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转换成电能的直接发电方式。开发利用太阳能这种可再生的清洁能源发电是解决能源短缺、保护环境的重要途径。本文概述了太阳能光伏发电技术的研究情况,... 详细信息

太阳能光伏发电是利用太阳能电池这种半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转换成电能的直接发电方式。开发利用太阳能这种可再生的清洁能源发电是解决能源短缺、保护环境的重要途径。本文概述了太阳能光伏发电技术的研究情况,根据传热学及相关知识建立数学模型,并运用Lab VIEW软件对该系统进行动态模拟与仿真。

关键词：太阳能光伏发电计算机模拟 LabVIEW软件半导体电子器件光伏发电技术太阳能电池发电方式光辐射能能源短缺清洁能源开发利用保护环境研究情况动态模拟数学模型可再生传热学电能

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基于嵌入式平台的分布式光伏发电监测系统

国外电子测量技术 2015年第3期34卷 3-6页

作者：张明涛杜威达谢东周彭泓上海聚星仪器有限公司

1 光伏发电监测系统光伏发电也称太阳能发电，即利用太阳能级半导体电子器件吸收太阳光辐射能，并使之转换为电能。光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。蓬勃发展的光伏产业，一方面带动了相关技术领域的快速... 详细信息

1 光伏发电监测系统光伏发电也称太阳能发电，即利用太阳能级半导体电子器件吸收太阳光辐射能，并使之转换为电能。光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。蓬勃发展的光伏产业，一方面带动了相关技术领域的快速发展，另一方面也对光伏配套产业链提出了更高的要求。为保证光伏发电系统可靠稳定运行，需要有完备的发电监测系统进行长期监测，并能根据实时监测结果提供完善的故障诊断和报警功能。另外，监测系统所获取的长期发电监测数据，可为后续光伏电站的建设、维护、建模和优化等提供重要的数据支持。

关键词：光伏发电系统监测系统嵌入式平台分布式太阳能发电半导体电子器件太阳能电池光辐射能

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Z箍缩驱动惯性约束聚变的新途径探索

科技纵览 2016年第1期 60-64页

作者：丁宁张扬肖德龙黄俊薛创北京应用物理与计算数学研究所

惯性约束聚变（ICF）是要把某种形式的能量直接或间接地加载到聚变靶上，压缩并加热聚变燃料，在内爆运动惯性约束下实现热核点火和燃烧。基于脉冲功率技术的快Z箍缩（Fast Z—pinch）技术可以实现驱动器电储能到Z箍缩负载动能或X光辐... 详细信息

惯性约束聚变（ICF）是要把某种形式的能量直接或间接地加载到聚变靶上，压缩并加热聚变燃料，在内爆运动惯性约束下实现热核点火和燃烧。基于脉冲功率技术的快Z箍缩（Fast Z—pinch）技术可以实现驱动器电储能到Z箍缩负载动能或X光辐射能的高效率能量转换，

关键词：惯性约束聚变 Z箍缩驱动器脉冲功率技术能量转换聚变燃料光辐射能聚变靶

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太阳能光伏发电

四川电力技术 2005年第2期28卷 43-43页

作者：刘斌蓉

太阳能光伏发电是一种零排放的清洁能源，也是一种能够规模应用的现实能源，可用来进行独立发电和并网发电。以其转换效率高、无污染、不受地域限制、维护方便、使用寿命长等诸多优点，广泛应用于航天、通讯、军事、交通、城市建设、民... 详细信息

太阳能光伏发电是一种零排放的清洁能源，也是一种能够规模应用的现实能源，可用来进行独立发电和并网发电。以其转换效率高、无污染、不受地域限制、维护方便、使用寿命长等诸多优点，广泛应用于航天、通讯、军事、交通、城市建设、民用设施等诸多领域。太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。

关键词：太阳能光伏发电系统半导体材料清洁能源并网发电转换效率使用寿命城市建设光伏效应太阳电池直接转换光辐射能并网运行独立运行零排放行独立无污染应用电能

“2010太阳能光伏企业发展经验交流会”在西安举行

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中国高新技术企业 2010年第11Z期 111-111页

作者：张伟江照军本刊西安站

如何促进国内光伏企业以及陕西省太阳能光伏企业的发展？怎样推动国内各企业之间的相互配套，建立积极的合作伙伴关系？于10月29日在古都西安举行的“2010太阳能光伏企业发展经验交流会”，对这一问题进行了深入广泛的探讨。光伏发电是... 详细信息

如何促进国内光伏企业以及陕西省太阳能光伏企业的发展？怎样推动国内各企业之间的相互配套，建立积极的合作伙伴关系？于10月29日在古都西安举行的“2010太阳能光伏企业发展经验交流会”，对这一问题进行了深入广泛的探讨。光伏发电是利用太阳能及半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，属于“绿色”产业，具有无污染、安全、长寿命、维护简单、资源永不枯竭和资源分布广泛等特点，被认为是21世纪最重要的新能源。

关键词：太阳能光伏企业发展经验交流会古都西安半导体电子器件合作伙伴关系资源分布光辐射能