Sprite observations over a mesoscale convective system in Shandong Province, China开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着观测技术的进步，中高层大气放电现象，如红色精灵(sprite)等，越来越受到气象学家的关注。

红色精灵是一种发生在雷暴云上方的中高层大气放电现象，其形态各异，通常呈现红色或橙色。

研究表明，红色精灵的发生与强烈的雷暴活动密切相关，其特征可以反映出雷暴的强度、闪电特征以及中高层大气环境等信息。

2. 本选题国内外研究状况综述

红色精灵作为一种新型的中高层大气放电现象，自1989年首次被发现以来，便受到了国内外学者的广泛关注，并开展了大量的观测和模拟研究。

1. 国内研究现状

近年来，国内学者在红色精灵观测和研究方面取得了一系列进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究主要利用架设在山东省的低光度相机网络的观测数据，结合雷达、闪电定位系统等观测资料，分析一次中尺度对流系统(mcs)期间发生的红色精灵事件的特征，并探讨红色精灵与mcs的动力、电学特征之间的关系。

1. 主要内容

1.基于山东省的地形、气候特征以及mcs发生发展的一般规律，分析本次研究个例中mcs的动力学和热力学特征，包括雷达回波特征、闪电活动特征、环境风场、温度场以及不稳定能量等，为分析红色精灵的发生机制提供背景条件。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤开展研究：
1.数据收集与预处理：收集mcs发生期间的低光度相机、雷达、闪电定位系统和大气环境数据。

对原始数据进行质量控制和预处理，包括数据格式转换、噪声去除、数据插值等。

2.mcs特征分析：利用雷达数据分析mcs的结构特征、演变过程、移动路径等，并识别出mcs中强对流单体的发生发展过程。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.聚焦山东省mcs期间的红色精灵事件，利用多源观测资料，开展了mcs期间的红色精灵特征分析和发生机制研究，为深入理解我国东部地区雷暴电学活动及其中高层大气耦合机制提供观测依据。

2.结合低光度相机、雷达、闪电定位系统和大气环境数据，从动力学、电学和微物理等多个角度分析了红色精灵与mcs的关系，为全面揭示红色精灵的发生机制提供更丰富的研究视角。

3.针对山东省特殊的地理位置和气候条件，分析了其对mcs发生发展以及红色精灵发生的影响，丰富了红色精灵研究的区域特征。

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] 吕达仁, 张义军, 张廷龙, 等. 中国区域强对流天气 nowcasting 技术进展[j]. 应用气象学报, 2018, 29(5): 513-527.

[2] 周秀骥, 郄秀书, 罗云峰. 中国大气探测技术发展回顾与展望[j]. 应用气象学报, 2019, 30(5): 513-533.

[3] 张义军. 雷电科学与防护技术研究进展[j]. 高电压技术, 2021, 47(1): 1-15.