北京地区闪电与短历时降水统计及典型雷暴过程数值模拟研究的任务书.docx

北京地区闪电与短历时降水统计及典型雷暴过程数值模拟研究的任务书
一、研究背景
雷电活动是大气中一种重要的天气气象现象，在我国各地都有发生，其中北京地区雷暴活动也十分频繁。北京作为中国的首都，其经济、文化和政治中心地位显然，因此研究该地区闪电和短历时降水的统计特征具有重要意义。同时，数值模拟技术已经成为探究大气物理过程和模拟天气气象现象的一种重要手段，通过数值模拟可以更加深入地剖析雷暴过程的形成和发展规律。
二、研究内容
本研究将对北京地区的闪电和短历时降水进行统计特征分析，并采用数值模拟方法对典型雷暴过程进行模拟研究。具体研究内容如下：
1、对北京地区的闪电和短历时降水进行统计分析。统计周期为近10年时间段内（2010年至今）。主要研究指标包括：年平均闪电密度、年平均降水量、各季节闪电密度和短历时降水量等。
2、对北京地区的典型雷暴过程进行数值模拟。选取过去几年内发生的典型雷暴过程为研究对象，通过数值模拟方法模拟其形成和发展规律。主要研究指标包括：雷暴云内降水强度和闪电分布特征。
3、分析研究结果，揭示北京地区雷暴活动的规律，为天气预报和预警提供科学依据。
三、研究方法
本研究采用数据统计分析和数值模拟方法进行研究。
1、数据统计分析
数据统计分析主要通过收集、整理和分析北京地区闪电和短历时降水的相关资料得出。数据来源主要有中国气象数据网和北京市气象局等机构发布的气象观测数据。
2、数值模拟
模拟方法采用WRF（WeatherResearchandForecastingModel）模式进行。WRF是美国国家大气研究中心（NCAR）和美国气象局（NCEP）进行合作研发的一款天气数值模式，被广泛应用于中尺度天气数值模拟。通过对WRF模式进行一定的调整和优化，模拟研究北京地区典型雷暴过程的形成和发展规律。
四、研究意义
本研究可对北京地区雷暴活动的发生和发展规律进行深入剖析，揭示闪电密度和短历时降水量与气象环境因素的关联性。此外，数值模拟研究还可以为当地气象预警和防雷防雨提供更加科学的依据，有效提高天气预报的准确度。
五、研究进度安排
本研究总共分为以下四个阶段进行：
第一阶段：资料收集和整理，制定详细的研究计划。时间安排为一个月。
第二阶段：对北京地区闪电和短历时降水进行统计分析，并撰写初稿。时间安排为两个月。
第三阶段：对典型雷暴过程进行数值模拟，并撰写初稿。时间安排为两个月。
第四阶段：结果分析、讨论和完善论文。时间安排为一个月。
六、参考文献
[1]陈军,梁兴华,等.中国闪电监测的现状与展望[J].气候与环境研究,2009(02):204-210.
[2]LiuY,FanF,LiuP,etal.UsingWRF-basedcloud-resolvingsimulationstoinvestigateasevereconvectiveweathereventinnorthwestChina[J].AtmosphericResearch,2018,214:136-148.
[3]杨小兵,杨松,等.基于WRF-ARW模式的4次大型雷暴模拟[J].中国天气,2014,30(3):325-334.