华东地区一次飑线过程的地闪演变特征

为深入了解飑线的触发机制和其地闪活动演变特征,本文利用全国地闪定位资料、常规气象观测资料、雷达资料,分析了发生在安徽和江苏地区的一次飑线过程的天气背景、地闪时空分布特征及其与雷达回波之间的关系。结果表明,飑线的发生依赖于"下湿上干"的不稳定大气层结,低层的辐射逆温层加剧了不稳定能量的积累,槽前高低空急流和副热带高压带来了充足的水汽和热量,同时低涡和切变线提供动力条件。此次飑线过程中,负地闪占主导,一般集中于45~55 d BZ的强回波区,而正地闪更容易发生于强对流中心外围30~45 d BZ的次强回波区内,负地闪和正地闪的频数演变特征在飑线成熟阶段基本一致,但正地闪在对流云体减弱时却显得相对活跃。地闪活动集中于回波顶高8~14 km且40 d BZ回波顶高突破了0℃层结高度尤其是突破了-10℃的区域。随着对流系统的减弱负地闪的发生位置更加趋近于强回波中心,而正地闪主要分布于回波单体之间的过渡区,对单体的对流强度要求较负地闪要低。     

泰山和西双版纳两地雷暴电场特征分析

为了找出雷暴活动过程中地面大气电场的特征,利用泰山和西双版纳两地积累的大气电场资料,讨论了雷暴过程中大气电场正负跳变的形成原因.通过对大气电场资料的统计分析,给出了雷暴活动期间大气电场的均值分布情况及大气电场的波动范围.并对比分析了泰山和西双版纳两地雷暴活动过程中大气电场变化的共同点及不同之处.分析了两地的雷暴时段分布特征,给出了雷暴在一天当中活动的时段分布情况,并讨论了形成这种分布的原因.对两地雷暴电场特征的分析揭示了两地雷暴过程的时段分布、强度变化及闪电发生时间间隔等规律,可为雷电预警预报工作提供指导.     

一次局地雹灾的多普勒雷达回波特征分析

介绍了一次超级单体对流风暴的形成过程,利用多普勒雷达回波资料对其特征进行了分析。     

“2010.8.5”强对流天气过程中地闪特征分析

本文通过对2010年8月5日江淮之间北部和淮北地区出现的一次强对流天气过程中洪泽地区地闪特征进行分析,结果表明：强对流是由热低压倒槽和西风槽系统共同影响产生的,中低层水汽充沛,上升运动强烈。此次强对流过程中负地闪起主导地位,正地闪相对不活跃,地闪最大频次238次/10min,最大强度-141KA,最大陡度-71.80KA/μs,地闪绝大多数发生在强度≥40dBz回波的范围内,地闪频次与回波强度、强回波（≥40dBz）面积成正比。     

2020年海南岛西北部首次雷暴过程的特征分析

利用闪电定位、天气雷达和大气探空等多源资料,结合海南岛西北部7个区域的自动气象站资料,对2020年在海南岛西北部首次出现的两次雷暴天气过程(2020-02-13-2020-02-14)进行了综合分析,同时对雷暴形成的大气环境要素特征进行了统计.结果表明:两次雷暴所对应的地闪活动和回波强度存在一定的差异,第二次雷暴过程的...     

一次典型MCC卫星云图及雷达回波特征分析

2010年6月19日夜间,贵州北部普降暴雨及大暴雨,分析认为,这是由位于贵州中北部、重庆南部的一个中尺度对流复合体(MCC)造成的.利用常规的micaps观测资料、自动站资料及卫星tBB和雷达资料分析了这次MCC的云图和回波特征,结果表明,这次MCC系统造成的降水范围大、雨强强、分布较集中,卫星云图上tBB最小值达-90℃以下,-80℃冷云区面积和MCC的总降水量存在一定的正相关,-80℃冷云区面积越大,MCC总降水量也越大.MCC在雷达回波上表现出一条类似飑线的带状回波和零星的块状回波,带状回波造成的降水强度大,常常造成暴雨和大暴雨.     

一次多单体风暴和弓形回波过程的多普勒雷达探测特征研究

2006年5月8-9日,受中低层切变线和地面低压倒槽影响,浙江省西部及中北部地区出现了大范围的暴雨和地面大风天气。根据宁波和温州2部WSR-88D天气雷达提供的产品分析发现,8日08时至9日13时的大暴雨过程主要表现为3次多单体风暴的生成、发展加强和减弱消亡过程;9日16时至23时浙中地区自西向东出现的短时暴雨和地面大风天气是一次典型的弓形回波过境影响过程。     

深圳两次雷暴过程中地面氮氧化物浓度变化特征分析

综合利用深圳云地闪探测数据和大气成分探测数据,对两次雷暴过程中氮氧化物(NOx)浓度升高的案例进行了分析。结果表明:1云地闪可明显影响地面NOx的浓度,电场强度增加伴随着NOx浓度的升高;2NO和NO2浓度升高的过程具有不同的特征,NO2浓度升高过程比较缓慢,高浓度值持续时间较长;但浓度峰值较低;NO浓度升高通常滞后于NO2浓度的升高,但其升高过程非常迅速,浓度峰值也高于NO2;同时其浓度从峰值下降到较低浓度水平也比较迅速;3地面风场结构、云地闪落区位置对NOx浓度观测响应时间的长短以及浓度峰值大小都有关系,因此分析云地闪与NOx浓度的变化关系,必须考虑背景气象条件。     

成都双流机场一次多雷暴天气的雷达回波分析

成都双流机场在2000年7～8月有35天内出现23次雷暴,经过天气形势的分析,发现该次多雷暴天气中局地性热雷暴和系统性雷暴各占一半左右 .通过对这两类雷暴的雷达回波的特征进行比较分析,得出热雷暴和系统性雷暴在回波参数、时空分布、初生源地、移动路径以及演变过程都存在明显的差异.系统性雷暴在雷达回波上表现为形成与移动是有组织的、有系统的多单体的集合,各个单体的生消过程构成了雷暴的生命史,因而系统性雷暴的生命时间大大超过了对流单体的生命时间.在消散单体的下沉冷空气外流和前方低空暖湿气流汇合作用下,新单体得以生成与发展,雷暴的发展与维持主要是通过这种机制.     

青藏高原东部地区雷暴及其地闪活动特征分析

为进一步了解青藏高原地区雷暴及其地闪特征,对2013～2017夏季(6～8月)青藏高原东部地区典型强雷暴过程的地闪和雷达资料进行了综合分析,重点研究了24次以负极性闪电为主的强雷暴过程,分析表明:所有雷暴最大回波顶高均超过7 km,第一次地闪为正地闪的雷暴其组合反射率和回波顶高明显高于第一次地闪为负地闪的雷暴过程。以地闪极性和频数差异将雷暴分为负地闪雷暴、正地闪雷暴、多地闪雷暴三种类型。负地闪雷暴过程中闪电数量较少且大多发生在雷暴成熟阶段;正地闪雷暴过程中闪电数量在几十次左右,主要发生在成熟阶段后期和消散阶段;多地闪雷暴在初始阶段、成熟阶段和消散阶段都有闪电发生,但主要集中在成熟阶段和消散阶段。三类雷暴强反射率中心移动距离和移动速度也有不同,地闪数量多的雷暴比地闪数量少的雷暴有更长的移动距离,负地闪雷暴较正地闪雷暴有更快的移动速度。     

大气电场资料与雷达回波融合的一种方法

为了增强对雷电的探测和预警能力,讨论了大气电场与雷电、雷达回波与雷电之间的内在联系,介绍了雷电探测的原理和方法.大气电场资料如何预警雷电的发生,通过串口通信将大气电场仪的大气电场数据读入天气雷达数据处理终端,采用了图像融合技术与网格技术,将大气电场资料与雷达回波进行了融合,实现了大气电场和雷达回波两种资料的融合.在雷达回波图上直观地显示大气电场信息,并对比分析了两种融合方式之间的差异.两种资料的融合可以提高对雷电进行监测和预警的能力.     

基于EEMD分解的电场时序差分在雷电预警中的可行性分析

为了解决大气电场数据预报雷暴虚警率高的问题,将集成经验模态分解(EEMD)方法和二阶差分法结合应用于大气电场资料的分析,提出了一种雷电预警分析方法。该方法先用EEMD分解出晴天天气和雷暴天气大气电场的不同时间尺度变化分量,然后对包含雷电信号的高频模态分量IMF1(本征模态函数)进行二阶差分分析。晴天无雷暴发生时,地面大气电场的差分值集中在-0.5~0.5 k V/m3之间;雷暴过程中,差分大气电场出现剧烈变化,雷暴发生前,IMF1二阶差分量的增幅会明显变大,所对应的电场频率在0.016 5~0.045 5 Hz之间跳跃。经过仿真试验,结合雷达回波资料进行验证,得到雷电探测概率(probability of detection,POD)为85.1%,预警平均时间为30.2 min。     

滇西高原一次强降水过程的雷达产品分析

利用新一代多普勒雷达产品和地面加密自动站等资料,对2013年8月11—12日发生在滇西高原的一次强降水过程进行分析.结果表明,此次过程是500 hPa青藏高压和副热带高压之间的两高辐合区及700 hPa西南气流影响造成;雷达图上,以层状云降水回波为主的混合降水回波,强度未超过40 dBz;雷达径向速度场存在暖平流加辐合的风场特征;低层长时间持续西南气流以及对流层中上层冷空气的入侵与强降水过程的发生及维持密切相关;利用改善的EVAD方法计算出的散度场和垂直速度场在强降水发生发展的不同时期分布不同,对降水的增强和维持有较好的指示意义.     

高原山区地形对雷暴云地面电场影响规律的数值模拟

为了在高原山区有效利用雷暴临近阶段的地面电场数据实现雷电的精准预警,搭建了典型雷暴云和基本山体模型,并结合高程数据模拟了真实高原山区地形,然后通过有限元方法研究了高原山区地形对雷暴云产生的地面电场分布特点和演变趋势的影响规律。结果表明：基本山体表面的雷暴云电场会发生畸变,畸变程度与山体形态和观测位置有一定关系;真实地形表面的雷暴云电场分布因为地貌的高低不平出现起伏波动,但整体趋势与平坦地面情况下基本一致;雷暴云临近观测点时近地电场的演变过程呈现先大幅上升再小幅下降的规律,但观测点地形特征会影响电场变化幅度。     

滇东北2次飑线过程对比分析

利用常规观测资料、地面自动站资料、卫星云图和多普勒天气雷达资料,对比分析了发生在滇东北的2次飑线过程.结果表明:边界层辐合线是强对流产生的触发系统,山脉的抬升作用有利于强对流的产生和发展.2007.6.14飑线发生在冷锋前暖区中,以大风冰雹天气为主.2009.6.19飑线发生在冷锋前沿,前期以大风冰雹天气为主,后期出现强降水.雷达回波上2次飑线都出现弓形回波特征和前沿低层辐合区,但2007.6.14飑线表现为单体弓形回波,直接产生大风冰雹天气.2009.6.19飑线表现为弓形回波复合体,并伴有中气旋出现.飑线右前侧超级单体是产生强对流天气的直接系统.飑线前沿低层辐合区的长时间维持导致大范围强降水出现.     

对河南省安阳市一次强对流天气的多普勒雷达资料的分析

利用濮阳雷达站的新一代多普勒雷达产品,结合高空和地面观测资料,分析了2013年8月11日傍晚出现在豫北地区(安阳)的一次强对流天气过程.结果表明:这次天气以是灾害性大风为主,伴随有雷电和短时强降水,局地还有冰雹出现的强对流天气;此次强对流的主要影响系统有副热带高压、500 hPa低槽、中低层切变线和地面冷锋,低层垂直风切变和较强的层结不稳定有利于弓形回波的产生;反射率因子图显示系统为一个典型的弓形回波带,顶部回波最强,同径向速度图均表现出明显的"V"型缺口;雷达资料分析表明,中尺度涡旋(M)、垂直液态水含量(VIL)和回波顶高度值(ET)对雷雨、冰雹和地面破坏性大风等强对流天气有很好的指示作用.     

云南雷暴潜势预报系统的建立和应用

针对云南雷电具有活动频繁且发生强度大的事实,为提高雷电天气的预报准确率,在分析其影响因子的基础上,从环流形式场、不稳定参数等方面选取预报因子,进行相关分析和权重分析,建立了典型天气环流形势样本库和云南雷暴潜势预报系统.系统实现了从资料接收、资料处理、预报结果处理、产品输出和预报评分的全自动化.对系统2008年5～8月的运行结果进行效果检验,结果表明:雷暴潜势预报系统对云南省的雷电总体预报效果较好,对具有典型天气背景的雷电总体预报效果更好,该系统为开展短时临近雷电预警提供了重要的参考依据.     

模糊分形滤波在探地雷达信号处理中的应用

探地雷达技术是近几年发展起来的高精度地球物理探测技术有着广泛的工程应用。但雷达信号的处理解释是当前应用中的薄弱环节。在地震数字信号处理研究的基础上,针对雷达数字信号,提出模糊分形滤波方法,取得了较好的应用效果。     

2010年7月19日安阳暴雨过程诊断分析

利用天气图资料、物理量场、卫星云图、雷达回波等气象资料,对2010年7月19日安阳区域一次典型暴雨天气过程进行分析,进而对我市区域性暴雨天气过程的特征进行总结,得出以下结论:①造成此次区域性暴雨的主要影响系统是西太平洋副热带高压及其西北侧的西风带低槽和西南低涡,属于典型的北槽南涡型暴雨天气类型.低槽引导西南低涡东北上,...