1. 本选题研究的目的及意义
雷电是一种常见的自然灾害,具有极高的破坏性和不可预测性,对人类的生命财产安全构成严重威胁。
随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快,雷电灾害造成的损失日益严重,因此,加强雷电预警和防护工作至关重要。
南京信息工程大学作为一所气象学科特色鲜明的高校,拥有先进的气象观测设备和雄厚的科研实力。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外在雷电探测和预警技术方面取得了显著进展,尤其是在多普勒雷达应用于强对流天气监测和预警方面。
1. 国内研究现状
国内学者在利用多普勒雷达进行雷电监测和预警方面开展了大量研究,并取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题将从多普勒雷达气象目标识别技术、雷电预警系统设计、南京信息工程大学雷电预警系统部署、系统测试与评估四个方面展开研究,具体内容如下:
1.多普勒雷达气象目标识别技术:研究多普勒雷达的基本原理、雷达回波信号特征分析方法、雷达回波信号处理方法,为雷电预警提供技术支持。
2.雷电预警系统设计:设计雷电预警系统的总体框架,包括雷达数据采集与处理模块、雷电预警算法设计与实现、预警信息发布平台设计等。
3.南京信息工程大学雷电预警系统部署:根据校园雷电风险评估结果,制定多普勒雷达布点方案,搭建系统硬件平台,进行系统软件配置与调试。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验测试相结合的方法,逐步开展以下研究工作:
1.理论分析阶段:
-研究多普勒雷达的基本原理和气象目标识别技术,分析雷达回波信号特征,建立雷电预警模型。
-收集和分析国内外相关研究成果,学习和掌握雷电预警系统的关键技术,为系统设计提供理论依据。
2.数值模拟阶段:
-利用气象数值模拟软件,模拟不同气象条件下雷雨云的形成、发展和移动过程,以及多普勒雷达回波信号特征。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.针对南京信息工程大学的具体情况,设计和实现了一套基于多普勒雷达的校园防雷系统,填补了该领域的空白。
2.结合校园地理信息和气象条件,建立了雷电风险评估模型,可以更加准确地评估校园不同区域的雷电风险。
3.开发了雷电预警平台,可以及时发布预警信息,提醒师生做好防范措施,提高了校园防灾减灾的能力。
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.刘淑媛,张义军,肖稳安,等. 基于雷达外推技术的雷电临近预警方法研究[J]. 气象, 2020, 46(10): 1363-1373.
2.张晓天,郭学良,王东方,等. 基于双偏振雷达回波特征的雷暴识别和预警[J]. 高原气象, 2021, 40(04): 925-934.
3.孟雪峰,张义军,王迎春,等. 基于雷达回波外推的区域性雷电短时预警方法研究[J]. 应用气象学报, 2018, 29(02): 232-244.
