留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

广州地区雷暴过程云-地闪特征及其环境条件

蒙伟光 易燕明 杨兆礼 万齐林

蒙伟光, 易燕明, 杨兆礼, 等. 广州地区雷暴过程云-地闪特征及其环境条件. 应用气象学报, 2008, 19(5): 611-619..
引用本文: 蒙伟光, 易燕明, 杨兆礼, 等. 广州地区雷暴过程云-地闪特征及其环境条件. 应用气象学报, 2008, 19(5): 611-619.
Meng Weiguang, Yi Yanming, Yang Zhaoli, et al. Thunderstorm cloud-to-ground lightning characteristics in the contiguous Guangzhou city and the influences of local environmental conditions. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(5): 611-619.
Citation: Meng Weiguang, Yi Yanming, Yang Zhaoli, et al. Thunderstorm cloud-to-ground lightning characteristics in the contiguous Guangzhou city and the influences of local environmental conditions. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(5): 611-619.

广州地区雷暴过程云-地闪特征及其环境条件

资助项目: 

公益性行业(气象)科研专项 GYHY(QX)2007-6-14

科技部社会公益专项 2005DIB3J110

广州市科技局项目 2004Z3-E0011

Thunderstorm Cloud-to-ground Lightning Characteristics in the Contiguous Guangzhou City and the Influences of Local Environmental Conditions

  • 摘要: 应用雷电定位系统和高空观测资料并结合雷达回波资料, 对广州地区雷暴过程云-地闪特征进行分析, 并就有、无云-地闪出现的两组不同对流天气过程的环境条件进行了比较研究。结果表明:广州地区的雷暴过程以负的云-地闪为主, 负云-地闪所占比例在90%以上。云-地闪发生频率与雷暴系统强度演变有直接联系, 对于同一系统来说, 随着系统回波强度的增强, 云-地闪发生的频率也增高。但不同系统中, 云-地闪发生频率有很大不同, 回波强(弱)的对流系统并不意味着云-地闪发生的频率就高(低)。有云-地闪记录的对流天气过程具有更大的垂直切变、更高的相对风暴螺旋度以及更多的对流抑制能量, 云-地闪现象更易于出现在更加有组织和更强的对流系统中。研究还发现广州及周边城市区域对雷暴系统回波强度及云-地闪现象可能有影响, 两个典型个例分析表明, 雷暴系统移经城市区域时回波强度减弱, 云-地闪发生频率减小, 雷暴移过城市区域后, 强度可重新加强, 云-地闪发生频率增大。
  • 图  1  云-地闪活动(各时次每10 min发生频数最大的云-地闪分布)及广州雷达回波特征(a)2005年3月22日10:00,(b)2005年3月22日11:00,(c)2005年3月22日12:00, (d)2004年6月20日19:00,(e)2004年6月20日20:00,(f)2004年6月20日21:00

    (图中阴影区为雷达回波大于25 dBz的回波区; “ +”为正云-地闪记录, “-”为负云-地闪记录)

    Fig. 1  Cloud-to-ground(CG)lightning activity(the hourly maximum 10-min CG flash rate)and the associated echo intensity as depicted by Guangzhou radar(a)10:00 on March 22, 2005,(b)11:00 on March 22, 2005,(c)12:00 on March 22, 2005, (d)19:00 on June 20, 2004,(e)20:00 on June 20, 2004,(f)21:00 on June 20, 2004

    (shaded areas denote the echo intensity more than 25 dBz; a plus sign(+)and minus sign(-)indicate the position of a positive and negative CG flash)

    图  2  雷暴系统随时间演变的示意图(a)2005年3月22日10:00—13:00,(b)2004年6月20日19:00—22:00

    (图中阴影区为每间隔20 min强度大于35 dBz雷达回波区的移动情况, 灰度等级表示不同时间; 圆圈为对回波强度和云-地闪发生记录进行统计的范围)

    Fig. 2  Sketch map for thunderstorm evolution (a)10:00—13:00 on March 22, 2005,(b)19:00—22:00 on June 20, 2004

    (Radar reflectivity(>35 dBz)echo are showed every 20 minutes with shaded areas; analysis rings to calculate the echo intensity and CG flash records are also showed)

    图  3  雷暴过程中每10 min平均的云-地闪发生频率及系统强度随时间的演变(a)2005年3月22日10:00—13:00,(b)2004年6月20日19:00—22:00

    Fig. 3  Time series of the 10-min average CG lightning flash rate and system intensity for lightning thunderstorm cases (a)10:00—13:00 on March 22, 2005,(b)19:00—22:00 on June 20, 2004

    表  1  2003—2005年3—6月广州地区部分雷暴过程及其云-地闪特征

    Table  1  Characteristics of cloud-to-ground(CG)lightning in several thunderstorms over Guangzhou areas from March to June during 2003—2005

    表  2  有、无云-地闪记录对流过程环境条件对比

    Table  2  Comparison of environmental properties for lightning storms and non-lightning storms

    表  3  不同强度有云-地闪记录雷暴过程环境条件对比

    Table  3  Comparison of environmental properties for severe and non-severe lightning storms

  • [1] Orville R E, Huffines G R. Cloud-to-ground lightning in the United States:NLDN results in the first decade, 1989-98.Mon Wea Rev, 2001, 129:1179-1193. doi:  10.1175/1520-0493(2001)129<1179:CTGLIT>2.0.CO;2
    [2] Carey L D, Rutledge S A.Characteristics of cloud-to-ground lightning in severe and nonsevere storms over the central United States from 1989-1998.J Geophys Res, 2003, 108(D15), 4483, doi: 10.1029/2002JD002951.
    [3] Carey L D, Rutledge S A, Petersen W A.The relationship between severe storm reports and cloud-to-ground lightning polarity in the contiguous United States from 1989 to 1998.Mon Wea Rev, 2003, 131:1211-1228. doi:  10.1175/1520-0493(2003)131<1211:TRBSSR>2.0.CO;2
    [4] MacGorman D R, Burgess D W.Positive cloud-to-ground lightning in tornadic storms and hailstorms.Mon Wea Rev, 1994, 122: 1671-1697. doi:  10.1175/1520-0493(1994)122<1671:PCTGLI>2.0.CO;2
    [5] 张义军, 周秀骥.雷电研究的回顾和进展.应用气象学报, 2006, 17(6):829-834. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=200606130&flag=1
    [6] 陶祖钰, 赵昕奕.京津冀地区闪电的气候分析.气象学报, 1993, 51(3):325-332. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB199303007.htm
    [7] 周筠君, 郄秀书, 张义军, 等.地闪与对流性天气系统中降水关系的分析.气象学报, 1999, 57(1):103-111. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB901.008.htm
    [8] 郑栋, 孟青, 吕伟涛, 等.北京及其周边地区夏季地闪活动时空特征分析.应用气象学报, 2005, 16(5):638-644. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20050582&flag=1
    [9] 郑栋, 张义军, 吕伟涛, 等.大气不稳定度参数与闪电活动的预报.高原气象, 2005, 24(2): 196-203. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX200502009.htm
    [10] 陈水明, 樊灵孟, 何宏明, 等.广东省雷电定位系统运行情况.中国电力, 2001, 12:46-50. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGDL200112017.htm
    [11] 张敏锋, 刘欣生, 张义军, 等.广东地区雷电活动的气候分布特征.热带气象学报, 2000, 16(1):46-53. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX200001005.htm
    [12] 张义军, 刘欣生, 肖庆复.我国南北方雷暴及人工触发闪电特征对比分析.高原气象, 1997, 16(2): 113-121.
    [13] Bluestein H B, MacGorman D R.Evolution of cloud-to-ground lightning characteristics and storm structure in the Spearman, Texas, tornadic supercells of 31 May 1990.Mon Wea Rev, 1998, 126:1451-1467. doi:  10.1175/1520-0493(1998)126<1451:EOCTGL>2.0.CO;2
    [14] Parker M D, Johnson R H.Organizational modes of midlatitude mesoscale convective systems. Mon Wea Rev, 2000, 128: 3413-3436. doi:  10.1175/1520-0493(2001)129<3413:OMOMMC>2.0.CO;2
    [15] Bornstein R, LeRoy M.Urban Barrier Effects on Convective and Frontal Thunderstorms.Preprint Volume, Fourth AMS Conference on Mesoscale Processes, Boulder, CO, 25—29 June 1990.
    [16] Bornstein R, Lin Q.Urban heat islands and summertime convective thunderstorms in Atlanta:Three case studies.Atmos Environ, 2000, 34:507-516. doi:  10.1016/S1352-2310(99)00374-X
    [17] McCaul E W, Cohen C.The impact on simulated storm structure and intensity of variations in the mixed layer and moist layer depths. Mon Wea Rev, 2002, 130: 1722-1748. doi:  10.1175/1520-0493(2002)130<1722:TIOSSS>2.0.CO;2
    [18] Williams E R, Mushtak V, Rosenfeld D, et al.Thermodynamic conditions favorable to superlative thunderstorm updraft, mixed phase microphysics and lightning flash rate.Atmos Res, 2005, 76:288-306. doi:  10.1016/j.atmosres.2004.11.009
    [19] Matthew S G, Wicker L J.Influences of the local environment on supercell cloud-to-ground lightning, radar characteristics, and severe weather on 2 June 1995.Mon Wea Rev, 2002, 130: 2349-2372. doi:  10.1175/1520-0493(2002)130<2349:IOTLEO>2.0.CO;2
    [20] 寿绍文.中尺度气象学.北京:气象出版社, 2003: 1-370.
  • 加载中
图(3) / 表(3)
计量
  • 摘要浏览量:  4381
  • HTML全文浏览量:  798
  • PDF下载量:  1770
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2007-04-23
  • 修回日期:  2008-03-27
  • 刊出日期:  2008-10-31

目录

    /

    返回文章
    返回