基于雷达资料的雷电特征分析及预警研究
结合2009 年6～8 月份南京Doppler 雷达资料和江苏闪电定位资料,通过对雷暴天气发展变化过程中探测到的闪电分布与雷达回波强度、回波顶高及垂直累积液态水含量的特征关系的分析,得出适合于江苏地区夏季雷暴预警的因子.经验证得出：40dBZ 回波强度发展到7km 高度及以上同时垂直液态水含量(VIL)值达到25 ㎏/㎡是比较适合江苏夏季6～8 月份的雷电预警因子,在对个例的分析中还发现有闪电发生时VIL 值会出现明显的“跃增”.从雷达速度图像上来看,在雷电发生前多表现为强烈的辐合上升运动,有时在图像上会出现明显的逆风区,湍流运动越剧烈,大气越不稳定,越利于强对流天气的发生,与此同时还发现回波顶高在有雷电发生时均在9km 以上.透过前面对有雷电前后雷达回波特征的分析,选取如下几个因子作为因变量：强回波中心值(MAX),回波顶高(ET),垂直液态含水量(VIL)以及7km 高度处的CAPPI强度值(REF7),利用 Logistic 回归模型,得出这些预报因子与预计闪电发生概率之间的多元回归方程.通过对几次典型雷暴天气过程的分析发现,以负闪为主的强对流回波云系,闪电基本都分布在概率值大的区域,而对于以正闪为主的强对流云系,闪电多分布在高概率值周围.之后,本文采用正态分布的方法得出闪电发生概率的阈值为 0.56,并通过对 2008 年一次雷暴天气个例的分析,进一步验证了闪电概率和闪电发生的相关性,并对回波移动过程中预计闪电发生的最大的概率值进行追踪得出：利用 0.56 闪电概率阈值对该次雷电天气过程能提前 13 分钟进行短时临近预报预警.本文的目的是想通过对雷暴天气过程的研究分析发现其在产生雷电前后的一些雷达回波特征并利用自己所学的方法来尽可能做到提前对闪电进行预警的作用,初步的研究发现本文所采用的方法是能够起到一定的预警效用的,但是介于本文所分析的天气过程及选取的分析数据有限,所得出的方程和概率阈值还需要通过对更多数据的统计分析进行订正,所以本文更多的目的在于确定这样一种对雷电研究思路的可行性.
雷达回波 闪电特征 雷电预警
魏雪 黄兴友 孙伟 于莉丽 王晟博 王永胜
南京信息工程大学大物物理学院,江苏南京 210044 锡盟市气象局,内蒙古锡盟 026000 南京市江宁区气象局,江苏南京 211100
国内会议
沈阳
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1-13
2012-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）