基于大气不稳定参数的南方雷暴特征分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

雷暴作为一种典型的灾害性天气，具有突发性强、局域性明显、破坏力大等特点，对农业、交通、电力等行业以及人民生命财产安全造成严重威胁。

我国南方地区地处低纬度，水热资源丰富，大气层结不稳定，是雷暴等强对流天气多发区。

因此，开展南方地区雷暴特征及其与大气不稳定参数的关系研究，对于提高雷暴的预警和预报能力，减轻雷暴灾害损失具有重要意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

雷暴作为一种重要的灾害性天气系统，一直是气象研究的热点。

1. 国内研究现状

国内学者对雷暴的研究起步较早，取得了丰硕的成果。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤：
1.数据收集和处理:收集南方地区2000-2020年的地面观测站资料、多普勒雷达资料、卫星资料和era5再分析资料。

对数据进行质量控制，剔除错误和缺失值，并进行格式转换和插值处理，确保数据的一致性和完整性。

2.雷暴识别与分类:利用雷达回波特征参数，如反射率、组合反射率、垂直累积液态水含量等，结合闪电定位资料，识别雷暴发生的时间、位置和强度等信息。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.精细化分析雷暴特征:综合利用多源观测资料，包括地面观测站资料、多普勒雷达资料、卫星资料和再分析资料，对南方地区雷暴进行精细化识别和分类，并分析不同类型雷暴的气候特征及其差异。

2.多维度分析大气不稳定参数:不仅关注传统的对流有效位能(cape)和对流抑制能量(cin)，还将分析垂直风切变、水汽通量、k指数、抬升指数等多种大气不稳定参数，更全面地揭示大气不稳定条件对雷暴发生发展的影响。

3.构建基于机器学习的雷暴预报模型:利用机器学习方法，例如支持向量机、随机森林等，建立基于大气不稳定参数的南方地区雷暴预报模型，并利用独立样本对模型进行检验和评估，这将有助于提高雷暴预报的准确性和时效性。

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]孙继松,毛冬艳,张进,等.近50 a中国雷暴活动时空变化特征[j].高原气象,2021,40(6):1397-1410.

[2]周妍,张芳华,郭锐,等.基于地面资料的夏季华南区域性暴雨过程中对流不稳定条件分析[j].气象,2022,48(1):24-37.

[3]孟雪松,李俊,张腾飞,等.基于机器学习的雷暴临近预报方法研究进展[j].气象学报,2022,80(2):364-380.