西北地区雷暴的气候特征及其变化规律

利用西北地区171个站1961年～2005年雷暴资料,分析了雷暴活动的时空分布特征,采用二阶正交函数和小波方法分析了雷暴变化趋势和振荡周期.结果表明:高原和高山雷暴最多,平川和盆地最少;各地雷暴的年变化都为单峰型,峰值在7月;雷暴随时间变化为抛物线减少型、反抛物线减少型和线性减少型3种类型;小波分析显示出各地都存在准8 a周期振荡.     

近33 a珠海市雷暴日数的时间变化特征

基于珠海市近33a雷暴日资料,利用Morlet小波分析、累积距平和M-K突变检验等方法对珠海市雷暴日的演变趋势、周期变化和突变特征等进行全面分析,结果表明:(1)珠海市雷暴日有明显的季节变化特征,表现为夏半年偏多,冬半年偏少;(2)雷暴日的年际变化表现为下降-上升-平缓的演变特征,而且在各个时间尺度上都有明显的周期变化;(3)四季雷暴日的年际变化不同,春季、秋季和冬季均有不同程度下降趋势,而夏季为上升趋势,并通过99%的信度检验;(4)四季雷暴日在不同时间尺度上的周期变化不同,春季周期振荡在4～6a的时间尺度最为剧烈,夏季在6～8a的时间尺度上,秋季从高频到低频都有明显的周期振荡,冬季各个频率上的周期振荡都较为明显,2000年之后周期振荡有转弱的趋势;(5)M-K突变检验表明夏季雷暴日在1994-1995年有突变现象。研究结果有助于了解珠海地区雷暴的变化特征,对科学防御雷暴灾害、科学规划和设计雷电防护等有重要作用。     

银川河东机场一次冷锋雷暴天气探测分析

2008年8月28日下午宁夏大部分地区出现了雷阵雨天气,银川河东机场在航班进出港高峰时期遭遇雷雨袭击,造成飞机延误．本文利用常规气象资料和卫星、雷达等探测资料对其进行了深入分析．结果表明,此次雷暴天气发生在新疆东移至河西冷锋前的热低压中,是由锋前扩散冷空气激发的对流云团所致;高空冷槽稍前于地面锋线,“高冷低暖”的配置增强了大气层结不稳定度,而冷锋的动力抬升和冷空气的触发作用,导致不稳定能量得以释放,产生强雷暴天气;当出现有利于雷阵雨天气发生的环流形势时,有效利用卫星云图与雷达探测产品,可以准确判断和把握影响系统的移向移速、强对流天气发生发展动态等,有助于提高飞行气象预报服务保障水平．     

湘北地区不同地理环境雷暴活动特征

利用1977—2011年湘北地区岳阳、常德和石门3个国家气象观测站雷暴观测资料,采用核密度估计、线性倾向方法和Mann-Kendall趋势检验分析3种不同地理环境雷暴基本规律与变化情况。结果表明:湘北地区处于不同地理环境的岳阳、常德和石门三地雷暴日数春、夏季多而秋、冬季少,其中石门春、夏、秋季平均雷暴日数最多,岳阳在四季平均雷暴日数最少;三地雷暴日数皆呈减少趋势,其中石门减少最慢且不显著;三地初雷日平均日期在2月中旬,终雷日平均日期在10月中下旬,其中石门平均初雷日最早,终雷日最迟,雷暴期最长,而岳阳雷暴期最短,1977—2011年三地初雷日皆有推后,终雷日皆有提前,雷暴期都在缩短;三地雷暴主要起止于午后至凌晨,岳阳相对均匀,石门与常德相对集中;三地雷暴主要起止于偏西偏南方向,岳阳雷暴起止方位有显著的昼夜差异,尤其是洞庭湖湖面以及湖面与城区交界处雷暴活动昼夜差异显著,石门和常德昼夜差异较小;三地雷暴的起止时间、持续时间和起止方位皆有明显的季节变化。     

Electric field soundings and the charge structure within an isolated thunderstorm

A strong electric (E) field sounding system was designed to measure the vertical component of the E-fields, temperature, relative humidity and GPS data along the sounding path. In the summer of 2008, in situ measurements of E-field inside the thunderstorms were conducted in Pingliang, Gansu Provience, with the cooperation of an X-band weather radar. One E-field profile inside a thunderstorm was successfully acquired. The sounding data indicated four charge layers along the sounding trajectory, three in-side the thuderstorm and one at its lower boundary. The lower cloud boundary charge layer was negative, acting as a screening layer, and laid between 4.3 to 4.5 km a.s.l. The lower positive charge center (LPCC) existed between 4.5–5.3 km a.s.l. (from 3°C to -2°C); the main negative charge area was present between 5.4–6.6 km a.s.l. (-3°C to -10°C); the upper positive charge layer was between 6.7–7.2 km a.s.l. (-11°C to -14°C). The results support the tripole charge structure inside thunderstorms (above 0°C isotherm altitude), but the LPCC is much larger-than-usual in Chinese inland plateau.     

基于贝叶斯分类方法的雷暴预报

为了研究贝叶斯(Bayes)方法对单站雷暴预报的应用效能,利用2003年8月~2006年8月WRF模式数值预报产品和单站观测资料,采用朴素贝叶斯分类器(N-Bayes,naive Bayes classifier)和贝叶斯判别准则(D-Bayes,Bayes discriminatory criterion)两种方法,结合多种强对流天气指数场、Fisher准则和相关系数法的预报因子选取技术,分别建立了漳平、广州和湛江3个单站的雷暴预报模型;利用2007年8月资料,检验了模型预报效果,并与Fisher模型的预报效果进行了比较试验。结果表明:N-Bayes和D-Bayes两种模型有较强的雷暴预报能力,24~48 h雷暴预报CSI评分均超过0.23,准确率在72%以上,两者CSI评分接近,趋势相同;两种Bayes分类方法在预报效果上要优于Fisher判别方法。     

基于多种资料的建筑物防雷类别对高度的敏感性分析

利用人工雷暴日资料、闪电定位资料,分析了建筑物防雷类别对高度的敏感性差异。首先通过对比新、旧《建筑物防雷设计规范》在计算建筑物防雷类别时的不同,发现新规范比旧规范对高度的敏感性更高。对比了人工雷暴日资料和闪电定位资料随距离变化的相关性,得出只有在观测站20 km范围内的项目使用规范公式才较准确。通过对具体建筑防雷类别的计算,可以看出使用规范公式和闪电定位数据计算的结果差异较大,闪电定位资料更为合理。     

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。     

绵阳机场雷暴概率预报研究

本文对于2001～2005年的5～8月期间的昼间(北京时08：00～20：00时)在绵阳机场出现的雷暴天气，将雷暴发生前12 h内和雷暴发生当时的地面天气形势和高空天气形势进行统计表明：绵阳机场周围的中低空都有槽线或切变线存在；地面气压场主要为匀形场、冷锋、低涡和鞍型场4种型式.针对不同的地面型式，采用多元线性回归和逐步回归的统计回归分析方法，建立雷暴概率估计方程.从而找出了不同型式下，影响雷暴发生的关键因子和预报的着眼点，为当地雷暴的概率预报提供了依据.