中文摘要：

在X波段双偏振多普勒天气雷达的观测基础上，分别利用模糊逻辑法和分层决策法对雷暴云内水凝物粒子进行识别，利用伴随方法进行了三维风场反演。在强风暴动力电耦合数值模式中，结合逃逸击穿理论，考虑电荷极性、湿度、气压和净电荷浓度，对放电域值的影响；考虑了带电水成物粒子对电导率的影响，直接用模式计算求解与雷暴云中流动的带电粒子有关的电流密度；引入两种基于不同实验室结果的非感应起电参数化方案S91和SP98，对比分析了一次雷暴单体首次放电前，利用两种方案模拟得到的非感应电荷转移区域、极性、量级和电荷结构的演变特征，及其与有效液态水、温度、粒子分布和对流之间的关系。结合个例观测和数值模拟，对雷暴云内微物理和电过程之间的相互关系进行了研究。结果表明，西北地区雷暴云过程中，地面电场多为正极性，降水期间，随着云下部软雹粒子的减少，出现负极性变化。底部正电荷区一般在降水前期较明显，降水期间逐渐减弱，降水减弱或停止后有所恢复。推断云下部的软雹携带正电荷，云中部的软雹带负电荷。本项目也进行了基于小波的地闪辐射场的多重分形分析及地磁场长期变化特征及机理分析研究。