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暴雨和雹暴个例中闪电特征对比

王婷波 郑栋 周康辉 张义军 徐良韬

王婷波, 郑栋, 周康辉, 等. 暴雨和雹暴个例中闪电特征对比. 应用气象学报, 2017, 28(5): 568-578. DOI: 10.11898/1001-7313.20170505..
引用本文: 王婷波, 郑栋, 周康辉, 等. 暴雨和雹暴个例中闪电特征对比. 应用气象学报, 2017, 28(5): 568-578. DOI: 10.11898/1001-7313.20170505.
Wang Tingbo, Zheng Dong, Zhou Kanghui, et al. Contrastive analysis of lightning characteristics between rainstorm case and hailstorm case. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(5): 568-578. DOI:  10.11898/1001-7313.20170505.
Citation: Wang Tingbo, Zheng Dong, Zhou Kanghui, et al. Contrastive analysis of lightning characteristics between rainstorm case and hailstorm case. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(5): 568-578. DOI:  10.11898/1001-7313.20170505.

暴雨和雹暴个例中闪电特征对比

DOI: 10.11898/1001-7313.20170505
详细信息
    通信作者:

    王婷波, email:wangtb@cma.gov.cn

Contrastive Analysis of Lightning Characteristics Between Rainstorm Case and Hailstorm Case

  • 摘要: 暴雨与雹暴过程中对应的闪电活动特征显著不同,为了对比这两类对流过程中的闪电活动特征差异,该文选取了两种比较有代表性的雷暴个例——暴雨过程和雹暴过程,利用全闪(包括云闪与地闪)定位数据,分析了两者闪电活动特征以及闪电活动与对流降水之间的关系。研究发现:暴雨过程中地闪频次和正地闪比例均低于雹暴过程;相对于暴雨过程,雹暴过程的主正电荷区放电高度更高,主正电荷区所处的温度偏低;暴雨过程中,总闪频次与对流降水量、总闪频次与对流降水强度的相关性均优于雹暴过程。总体而言,雹暴过程中闪电活动特征及其与降水的关系更为复杂,这可能与雹暴过程具有更为复杂的动力和冰相过程有关。
  • 图  1  SAFIR和雷达站点分布

    Fig. 1  The distribution of SAFIR and radar stations

    图  2  总闪和地闪频次随时间分布

    (a)暴雨个例,(b)雹暴个例

    Fig. 2  Frequencies of total flash and cloud-to-ground flash

    (a)rainstorm case, (b)hailstorm case

    图  3  正地闪占总地闪比例随时间变化

    (a)暴雨个例,(b)雹暴个例

    Fig. 3  The ratio of positive cloud-to-ground flash to total cloud-to-ground flash

    (a)rainstorm case, (b)hailstorm case

    图  4  正地闪与总地闪频次随时间变化

    (a)暴雨个例,(b)雹暴个例

    Fig. 4  Frequencies of positive cloud-to-ground flash and total cloud-to-ground flash evolving by time

    (a)rainstorm case, (b)hailstorm case

    图  5  总闪频次与对流降水强度平均值随时间变化

    (a)暴雨个例,(b)雹暴个例

    Fig. 5  Total flash frequency and mean value of convective precipitation intensity

    (a)rainstorm case, (b)hailstorm case

    图  6  总闪频次与对流降水强度最大值随时间变化

    (a)暴雨个例,(b)雹暴个例

    Fig. 6  Total flash frequency and maximum value of convective precipitation intensity

    (a)rainstorm case, (b)hailstorm case

    图  7  总闪频次和对流降水量随时间变化

    (a)暴雨个例,(b)雹暴个例

    Fig. 7  Total flash frequency and convective precipitation evolving by time

    (a)rainstorm case, (b)hailstorm case

    表  1  影响半径的计算方式

    Table  1  The calculation of the influence radius

    影响半径/km 平均背景回波强度
    1 Zbg < 25 dBZ
    2 25 dBZ≤Zbg < 30 dBZ
    3 30 dBZ≤Zbg < 35 dBZ
    4 35 dBZ≤Zbg < 40 dBZ
    5 Zbg≥40 dBZ
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    表  2  总闪频次的数值分布

    Table  2  The numerical distribution of total flash frequency

    项目 总闪频次
    暴雨个例 雹暴个例
    体扫数 55 40
    最小值 34 2
    最大值 847 7209
    算术平均值 346 1270
    中值 317 837
    数据累积5%处的值 66 56
    数据累积95%处的值 770 3372
    数据累积25%处的值 235 295
    数据累积75%处的值 438 1777
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    表  3  2006年7月24日暴雨个例中地闪频次的数值分布

    Table  3  The numerical distribution of cloud-to-ground flash frequency during rainstorm on 24 Jul 2006

    暴雨个例 地闪频次 正地闪频次 正地闪比例 地闪占总闪的比例
    最小值 1 0 0 0.014
    最大值 49 13 0.75 0.105
    算术平均值 17 3 0.191 0.052
    中值 14 3 0.163 0.049
    数据累积5%处的值 3 0 0 0.020
    数据累积95%处的值 39 8 0.5 0.098
    数据累积25%处的值 7 1 0.094 0.034
    数据累积75%处的值 25 4 0.265 0.068
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    表  4  2007年7月7日雹暴个例中地闪频次的数值分布

    Table  4  The numerical distribution of cloud-to-ground flash frequency during hailstorm on 7 Jul 2007

    雹暴个例 地闪频次 正地闪频次 正地闪比例 地闪占总闪的比例
    最小值 2 1 0.145 0.004
    最大值 253 57 0.600 0.737
    算术平均值 67 19 0.311 0.117
    中值 55 21 0.286 0.079
    数据累积5%处的值 5 2 0.176 0.006
    数据累积95%处的值 138 36 0.523 0.394
    数据累积25%处的值 29 10 0.232 0.028
    数据累积75%处的值 92 25 0.357 0.124
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-03
  • 修回日期:  2017-07-18
  • 刊出日期:  2017-09-30

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