曹冬杰
- 作品数：25 被引量：144H指数：9
- 供职机构：中国气象局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年科学基金中国科学院“百人计划”更多>>
- 相关领域：天文地球电气工程环境科学与工程电子电信更多>>
- 闪电活动与对流层NO_x分布特征的遥感分析
- 闪电放电过程发出很强的光辐射,促进了光化学反应的进行,加快了NOx向上的垂直输送,造成对流层上部NOx的增加。LNOx是对流层上部NOx（NO和NO2）的主要来源,影响了对流层和平流层大气成分的垂直分布。本研究利用200...
- 曹冬杰闫欢欢齐瑾
- 关键词：闪电活动闪电密度对流层
- 文献传递
- 中国对流层NO_x垂直柱总量分布特征及其与闪电活动的相关性分析被引量：1
- 2018年
- 闪电放电过程发出很强的光辐射,促进了光化学反应的进行,加快了NO_x向上的垂直输送,造成对流层上部NO_x的增加。闪电生成氮氧化物(LNO_x)是对流层上部NO_x(NO和NO_2)的主要来源,影响了对流层和平流层大气成分的垂直分布。本文利用2005—2013年TRMM卫星LIS传感器闪电密度和Aura卫星OMI传感器对流层NO_2垂直柱总量遥感观测数据,分析了中国地区对流层NO_2柱总量时空分布特征及其与闪电活动的相关性。发现,青藏高原地区对流层NO_2柱总量与闪电密度变化特征一致,表现为夏季高,冬季低,该地区LNO_x估算值约为339mol/次。基于LNO_x估算值分析中国不同地区LNO_x/NO_x百分比分布特征,发现,青藏高原地区春季和夏季LNO_x/NO_x较高,约为20%~60%,秋季和冬季低于20%;与之相比,NO_x排放较为严重的四川盆地、长江三角洲和珠江三角洲等地区普遍低于20%,中国地区LNO_x/NO_x百分比平均值低于10%。由此得出结论,LNO_x是青藏高原地区NO_x的主要排放源,人口密集和工业程度较高的四川盆地、长江三角洲和珠江三角洲地区NO_x主要来自于其它排放源。研究结果揭示了中国地区对流层NO_x柱总量分布特征及其与闪电活动的关系,对于研究闪电过程对于氮氧化物生成量的影响有重要意义。
- 曹冬杰闫欢欢齐瑾
- 关键词：闪电氮氧化物对流层
- 闪电多参量高速大容量实时数据采集、显示和分析系统被引量：12
- 2011年
- 阐述了如何提高系统数据记录与波形显示速度,快速捕捉闪电快、慢电场、磁场或人工引发闪电的回击电流等参量的亚微秒变化,以实现对闪电多参量数据的高速大容量实时采集、显示和分析。基于NI公司的PCI-5105数据采集卡,采用Labview 8.5图形化编程软件在Windows XP平台上开发研制了闪电多参量高速大容量实时数据采集、显示和分析系统,并应用于闪电观测试验。该系统最大采样率可达60 MS.s-1,可8通道同时采集。程序设计采用多线程编程技术,文件记录格式采用TDMS格式。将该系统应用于快、慢电场多站定位观测,增加了高精度GPS同步时钟授时装置后,各子站记录的信号触发时间精度可达到50 ns。2008年和2009年夏季分别在北京、西藏羊八井地区和东北大兴安岭地区开展了野外观测试验,获得了大量的快、慢电场观测资料。观测试验采用快、慢天线闪电电场变化仪对该系统进行了测试,采样的时间长度达到1 s,能够完整地记录一次闪电过程,动态捕捉闪电引起的时域电场变化的精细特征。
- 曹冬杰田立言肖瑾杨静王俊芳王东方
- 关键词：闪电多参量数据采集与分析
- 基于VHF辐射源短基线定位系统对闪电放电过程的研究被引量：18
- 2012年
- 利用闪电VHF辐射源短基线定位系统2009年东北大兴安岭地区的观测资料,对正、负地闪和云闪放电过程中的VHF辐射源进行了定位研究.根据闪电VHF辐射源的二维位置(方位角和仰角)随时间的演变特征,结合同步观测的快、慢电场变化资料分析发现,持续时间较长的地闪预击穿过程在云中的放电通道呈双层结构,预击穿过程结束阶段的云内放电表现为反冲流光,预击穿过程的平均速度在10~4m/s量级.预击穿过程为梯级先导的发展提供了必要的条件,梯级先导从预击穿起始位置开始并向下发展,产生较强的辐射,平均速度在10~5m/s量级.K过程主要是流光沿之前已电离通道的传输.正、负地闪回击阶段前后的放电特征有明显不同,正地闪回击之后,连续电流期间的较长时间的云内放电产生较强的VHF辐射.对闪电在125—200 MHz频段范围的VHF辐射频谱特征的统计分析发现,辐射能量呈现出幅值随频率增加而减小的趋势,在通带范围上基本遵循f^(-2.9)的衰减率递减.
- 曹冬杰郄秀书段树宣越建王东方
- 关键词：闪电放电通道短基线
- 极区太阳能量粒子沉降对高纬臭氧含量影响研究进展
- 2014年
- 在极区,太阳能量粒子沉降对于臭氧的影响一直是国际空间科学界研究的热点。介绍了太阳能量粒子沿地球磁场磁力线进入极区后造成高纬地区臭氧含量损耗的机制,典型太阳能量粒子沉降事件造成臭氧损耗的观测研究以及国际上对于沉降粒子与臭氧损耗的模式模拟。讨论了目前应用大气化学耦合模式在分析太阳能量粒子沉降造成的臭氧损耗为气候变化带来的影响方面的工作,及一些极端空间天气事件的模拟结果。
- 黄聪张效信曹冬杰王维和黄富祥肖子牛林冠宇刘丹丹
- 关键词：臭氧大气化学
- 风云四号静止卫星闪电产品在对流预警中的应用
- 中国新一代静止轨道气象卫星风云四号A星(Fengyun-4A,FY-4A)搭载的闪电成像仪(Lightning Mapping Imager,LMI)是中国第一次自主研制的星载闪电成像仪。LMI测量777.4nm波段闪电...
- 曹冬杰方翔陆风张晓虎
- 关键词：闪电飑线雷达回波
- 文献传递
- FY-4A白天对流风暴和闪电产品在华北强雷暴天气分析中的应用被引量：14
- 2020年
- 我国第二代静止气象卫星FY-4A观测能力较之前有明显提升,在天气特别是对流性天气监测和预测中具有较强的应用潜力。利用FY-4A气象卫星多通道扫描辐射成像仪(Advanced Geosynchronous Radiation Imager,AGRI)和闪电成像仪(Lightning Mapping Imager,LMI)数据开展研究,分析了反演产品在强雷暴天气中的应用。研究表明,扫描辐射成像仪多通道组合白天对流风暴红-绿-蓝(red-green-blue,RGB)合成产品可以突出具有强上升气流的对流性雷暴云,较单通道及多通道可见光合成产品具有监测优势;闪电成像仪产品较地面闪电探测闪电产品能够探测到更多的闪电,对新生对流和较弱对流产生的闪电监测具有优势;在华北和黄淮一次强雷暴天气过程中,白天对流风暴RGB合成产品能够监测云系发展的过程,卫星监测闪电活动频数和冰雹活动一致性较好。
- 任素玲赵玮曹冬杰刘瑞霞
- 关键词：冰雹
- NOAA18/AVHRR与FY-3A/VIRR的OLR产品一致性和差异性分析被引量：2
- 2013年
- 卫星的射出长波辐射OLR(Outgoing Long-wave Radiation)数据具有不同程度的误差。为满足业务和科研工作的需要,对国产卫星FY-3 A/VIRR的OLR产品与其他同类卫星产品进行一致性和差异性分析是非常必要的。采用风云三号A星(FY-3A)扫描辐射计(VIRR)的OLR日平均产品作为被检验数据,美国大气海洋局NOAA18卫星上搭载的甚高分辨率扫描辐射计(AVHRR)OLR日平均产品作为检验源数据,使用相关系数、平均偏差、均方根误差、相对误差等检验方法,对两种产品进行一致性和差异性分析。结果表明,两种OLR资料大部分相关系数较大,平均偏差、均方根误差和相对误差较小,个别资料相关系数较小,平均偏差、均方根误差和相对误差较大。如2010年4月23日、7月13日和10月13日,相关系数、平均偏差、均方根误差、相对误差分别为(0.63,7 Wm-2,31 Wm-2,0.12)、(0.5,-5 Wm-2,45 Wm-2,0.125)和(0.3,-200 Wm-2,225 Wm-2,0.85)。这些偏差主要发生在高山和海洋地区,并且暖季相对冷季偏差较大,可能是由于高山、海洋地区和暖季较强的对流活动造成两种资料的对比结果存在一定的差异;此外,由于FY-3A为上午星,NOAA18为下午星,过境时间存在一定的差异,也给二者的对比结果带来一定的差异。
- 王园香李贵才戎志国吴晓曹冬杰
- 风云四号静止卫星闪电成像仪监测原理和产品算法研究进展被引量：36
- 2016年
- 静止卫星闪电成像仪通过光学成像探测实现闪电定位,能够对闪电活动进行长时间连续监测,为中国地区强对流天气预警和区域闪电活动特征研究提供观测基础。结合国外静止卫星闪电成像仪研究现状,针对风云四号静止卫星闪电成像仪工作原理和产品算法进行了介绍。
- 曹冬杰
- 关键词：聚类分析
- 闪电VHF辐射源定位系统误差分析及辐射观测研究
- 基于TOA(time of arrival)方法的闪电VHF(very high frequency)辐射源定位系统由多个VHF辐射观测站组成，根据辐射脉冲到达测站的时间，应用最小二乘拟合方法得到辐射源随时间变化的空间位...
- 曹冬杰
- 文献传递
