不同垂直廓线的切变对内核区对流尺度上升运动的影响开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

对流尺度上升运动作为大气中最基本、最剧烈的运动形式之一，对强对流天气的发生发展起着至关重要的作用。

上升运动将低层的暖湿空气输送到高层，为强对流天气的发展提供水汽和不稳定能量，同时，上升运动还能触发和增强对流云中的微物理过程，最终影响降水、冰雹等灾害性天气的形成。

垂直廓线切变，指的是大气风场随高度变化的程度，是大气动力学中的一个重要概念。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者对垂直风切变与对流性风暴之间的关系进行了大量的研究，并取得了许多重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在垂直风切变对对流风暴发生发展的影响方面做了大量研究。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将采用数值模拟和理论分析相结合的方法，深入探讨不同垂直廓线切变对内核区对流尺度上升运动的影响。

主要内容包括：1.利用高分辨率数值模式模拟不同切变环境下的强对流天气过程，获取对流内核区三维风场、温度场、湿度场等数据。

2.利用客观识别算法，识别和追踪对流内核区上升运动，分析不同切变环境下上升运动的强度、尺度、持续时间以及空间分布等特征。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟和理论分析相结合的方法，具体步骤如下：1.数据准备：a.收集和处理相关气象观测资料，包括探空资料、雷达资料、卫星云图等，为数值模拟提供初始场和边界条件。

b.选择合适的强对流天气个例，利用高分辨率数值模式(如wrf模式)进行数值模拟，设计不同的垂直廓线切变条件，获取不同模拟方案下的三维风场、温度场、湿度场等数据。

2.上升运动识别与特征分析：a.利用客观识别算法，从数值模拟数据中识别和追踪对流内核区上升运动，例如使用阈值法、团块识别法等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.关注对流内核区的上升运动:不同于以往研究关注整体对流风暴，本研究将关注点聚焦于对流内核区的上升运动，更加精细化的研究垂直廓线切变的影响。

2.结合数值模拟和理论分析:本研究将采用数值模拟和理论分析相结合的方法，不仅能够定量分析不同切变环境下上升运动的特征差异，还能够深入探讨垂直廓线切变影响上升运动的物理机制。

3.从动力、热力、微物理多角度分析:本研究将从动力学、热力学和微物理等多个角度，分析垂直廓线切变对上升运动的影响机制，更加全面深入地揭示垂直廓线切变的作用机理。

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] 陈蕾, 濮梅娟, 邓承之, 等. 强对流天气环境场垂直切变指数的对比分析[j]. 气象, 2020,46(10):1322-1334.

[2] 蒙伟光, 张进, 郄秀书, 等. 环境垂直切变对强对流风暴新生及移动的影响[j]. 气象学报, 2018,76(6):938-951.

[3] 邓承之, 濮梅娟, 陈蕾. 不同类型强对流环境风垂直切变特征的模拟研究[j]. 热带气象学报, 2021,37(1):82-94.