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云南两次中尺度对流雷暴系统演变和地闪特征

张腾飞 尹丽云 张杰 谢屹然 朱莉

张腾飞, 尹丽云, 张杰, 等. 云南两次中尺度对流雷暴系统演变和地闪特征. 应用气象学报, 2013, 24(2): 207-218..
引用本文: 张腾飞, 尹丽云, 张杰, 等. 云南两次中尺度对流雷暴系统演变和地闪特征. 应用气象学报, 2013, 24(2): 207-218.
Zhang Tengfei, Yin Liyun, Zhang Jie, et al. Evolutions and cloud-to-ground lightning features of two mesoscale convective thunder storm systems in Yunnan. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(2): 207-218.
Citation: Zhang Tengfei, Yin Liyun, Zhang Jie, et al. Evolutions and cloud-to-ground lightning features of two mesoscale convective thunder storm systems in Yunnan. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(2): 207-218.

云南两次中尺度对流雷暴系统演变和地闪特征

资助项目: 

云南省科技计划项目 2009CA014

国家自然科学基金项目 41265001

详细信息
    通信作者:

    张腾飞, email: tfzhang@21cn.com

Evolutions and Cloud-to-ground Lightning Features of Two Mesoscale Convective Thunder Storm Systems in Yunnan

  • 摘要: 在利用NCEP/NCAR再分析资料诊断分析2010年9月21—23日中尺度对流雷暴系统形成的环流背景基础上,通过云南省闪电定位系统地闪监测资料和FY-2E卫星云图资料的同步叠加, 分析两个中尺度雷暴系统的演变和地闪特征。结果表明:台风凡亚比 (1011) 西行减弱的热带低压为中尺度对流雷暴系统提供有利的暖湿和抬升动力环流背景,促使中尺度弧状对流云带、中尺度雷暴云团和中尺度对流复合体生成和发展。雷暴云团结构和地闪活动空间分布不均匀并随时间变化,且正、负地闪频数与云顶亮温 (TBB) 相关,当TBB降低和等值线密度变大,雷暴云团发展,低TBB中心偏于云团的前部云区,负地闪频数剧增;当TBB达最低值时,雷暴云团成熟,负地闪频数达峰值,正地闪出现;当TBB升高且等值线密度变小时,雷暴云团减弱,低TBB中心靠近云团中心,负地闪频数迅速减小,正地闪频数达到峰值;密集的负地闪出现在雷暴云团前部大的TBB梯度区和TBB不大于-56℃的低值中心附近,正地闪分散在TBB不大于-56℃的低值中心附近,偏于负地闪区域后部发生。
  • 图  1  2010年9月21日08:00—22日08:00(a) 和22日08:00—23日08:00(b) 地闪空间分布

    Fig. 1  Cloud-to-ground lightning spatial distribution from 0800 BT 21 Sep to 0800 BT 22 Sep (a) and from 0800 BT 22 Sep to 0800 BT 23 Sep (b) in 2010

    图  2  2010年9月21日14:00(a) 和22日14:00(b) 700 hPa环流形势 (等值线,单位:gpm) 及风场 (矢量)

    Fig. 2  700 hPa circulation pattern (isoline, unit:gpm) and wind field (vector) at 1400 BT 21 Sep (a) and 1400 BT 22 Sep (b) in 2010

    图  3  2010年9月21日雷暴云团A卫星红外云图 (TBB, 单位:℃) 和前30 min闪电叠加

    (红色“+”和蓝色“-”分别表示正、负地闪) (a)17:00,(b)18:00,(c)19:00,(d)20:00,(e)21:30,(f)22:30

    Fig. 3  Satellite infrared cloud image (unit of TBB:℃) stacked with lightning before 30 min for thunderstorm cloud cluster A on 21 Sep 2010 (blue "+" and red "-" represent positive and negative cloud-to-ground lightning, respectively)

    (a)1700 BT, (b)1800 BT, (c)1900 BT, (d)2000 BT, (e)2130 BT, (f)2230 BT

    图  4  2010年9月22日雷暴云团B卫星红外云图 (TBB, 单位:℃) 和前30 min闪电叠加 (红色“+”和蓝色“-”分别表示正、负地闪)

    (a)16:00,(b)17:30,(c)19:30,(d)20:30,(e)21:30,(f)22:30

    Fig. 4  Satellite infrared cloud image (unit of TBB:℃) stacked with lightning before 30 min for thunderstorm cloud cluster B on 22 Sep 2010 (blue "+" and red "-" represent positive and negative clound-to-ground lightning, respectively)

    (a)1600 BT, (b)1730 BT, (c)1930 BT, (d)2030 BT, (e)2130 BT, (f)2230 BT

    图  5  2010年9月21日雷暴云团A的TBB不大于-20℃等值线分布 (单位:℃; 等值线间隔为4℃; -32℃, -52℃为粗实线) 和前30 min闪电叠加

    (红色“+”和蓝色“-”分别表示正、负地闪) (a)18:00,(b)20:00,(c)21:00,(d)23:00

    Fig. 5  Distribution of TBB no higher than-20℃(unit:℃; the interval is 4℃; -32℃, -52℃ are thick lines) of thunderstorm cloud cluster A stacked with lightning before 30 min on 21 Sep 2010

    (a)1800 BT, (b)2000 BT, (c)2100 BT, (d)2300 BT

    图  6  2010年9月22日雷暴云团B的TBB不大于-20℃等值线分布 (单位:℃;等值线间隔为4℃;-32℃,-52℃为粗实线) 和前30 min闪电叠加 (红色“+”和蓝色“-”分别表示正、负地闪) (a)20:00,(b)21:00,(c)22:00,(d)23:00

    Fig. 6  TBB no higher than-20℃ isoline distribution (unit:℃; the interval is 4℃; -32℃, -52℃ are thick lines) of thunderstorm cloud cluster B stacked with lightning before 30 min on 22 Sep 2010

    (blue "+" and red "-" represent positive and negative cloud-to-ground lightning, respectively) (a)2000 BT, (b)2100 BT, (c)2200 BT, (d)2300 BT

    图  7  雷暴云团A (a) 和B (b) 总地闪、负地闪、正地闪频数和TBB随时间演变

    Fig. 7  Time evolution of total, negative and positive cloud-to-ground lightning frequency, and TBB for thunderstorm cloud cluster A (a) and cluster B (b)

  • [1] 张义军, 孟青, 马明, 等.闪电探测技术发展和资料应用.应用气象学报, 2006, 17(5):611-620. doi:  10.11898/1001-7313.20060504
    [2] 张腾飞, 段旭, 张杰, 等.云南强对流暴雨的闪电和雷达回波特征及相关性.热带气象学报, 2010, 27(3):379-386. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX201103011.htm
    [3] 张腾飞, 张杰, 郭荣芬.一条中尺度雨带的多普勒雷达回波特征及环境条件分析.应用气象学报, 2005, 16(1):70-77. doi:  10.11898/1001-7313.20050109
    [4] Rutledge S A, Lu C, MacGorman D R. Positive cloud-to-ground lightning in mesoscale convective system.J Atmos Sci, 1990, 47:1085-2100. http://adsabs.harvard.edu/abs/1990JAtS...47.2085R
    [5] Holle R L, Watson A L, Lopez R E, et a1.The life cycle of lightning and severe weather in a 3—4 June 1985 PRE-STORM mesoseale convective system.Mon Wea Rev, 1994, l22:1798-1808. http://adsabs.harvard.edu/abs/1994MWRv..122.1798H
    [6] Qie Xiushu, Yan Muhong, Guo Changming, et a1.Lightningdata and study of thunderstorm noweasting.Acta Meteor Sinica, 1993, 7:244-256. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-QXXW199302012.htm
    [7] 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. doi:  10.11898/1001-7313.20080513
    [8] 袁铁, 郄秀书.基于TRMM卫星对一次华南飑线的闪电活动及其与降水结构的关系研究.大气科学, 2010, 34(1):58-70. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK201001006.htm
    [9] 冯桂力, 郄秀书, 袁铁, 等.一次冷涡天气系统中雹暴过程的地闪特征分析.气象学报, 2006, 64(2):211-220. doi:  10.11676/qxxb2006.021
    [10] 刘冬霞, 郄秀书, 冯桂力.华北一次中尺度对流系统中的闪电活动特征及其与雷暴动力过程的关系研究.大气科学, 2010, 34(1):95-104. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK201001009.htm
    [11] 冯桂力, 郄秀书, 周筠珺.一次中尺度对流系统的闪电演变特征.高原气象, 2006, 25(2):220-228. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX200602006.htm
    [12] 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. doi:  10.11898/1001-7313.20050510
    [13] 郄秀书, Ralf Toumi.卫星观测到的青藏高原雷电活动特征.高原气象, 2003, 22(3):288-294. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX200303013.htm
    [14] 戴建华, 秦虹, 郑杰.用TRMM/LIS资料分析长江三角洲地区的闪电活动.应用气象学报, 2005, 16(6):728-736. doi:  10.11898/1001-7313.20050613
    [15] 王艳, 张义军, 马明.卫星观测的我国近海海域闪电分布特征.应用气象学报, 2010, 21(2):157-163. doi:  10.11898/1001-7313.20100204
    [16] 张腾飞, 许迎杰, 张杰, 等.云南雷电活动的大气相对湿度诊断特征及响应关系分析.应用气象学报, 2010, 21(2):180-188. doi:  10.11898/1001-7313.20100207
    [17] 陈渭明.雷电学原理.北京:气象出版社, 2006:79-144.
    [18] 张义军, 葛正谟, 陈成品, 等.青藏高原东部地区的大气电特征.高原气象, 1998, 17(2):135-141. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX802.003.htm
    [19] Fuquay D M.Positive cloud-to-ground lightning in summer thunderstorm.J Geophys Res, 1982, 87:7131-7140. doi:  10.1029/JC087iC09p07131
    [20] Carey L D, Murphy M J, McCormick T L, et al.Lightning location relative to storm structure in a leading-line, trailing-stratiform mesoscale convective system EJ3.J Geophys Res, 2005, 110:D03105, doi: 10.1029/2003JD004371.
    [21] Jacobon E A, Krider E P.Electrostatic field changes produced by Florida lightning.J Atmos Sci, 1976, 33:103-117. doi:  10.1175/1520-0469(1976)033<0103:EFCPBF>2.0.CO;2
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-12
  • 修回日期:  2012-12-27
  • 刊出日期:  2013-04-30

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