基于气象卫星观测资料的雷电预报指标研究

来源 :第六届苏皖两省大气探测、环境遥感与电子技术学术交流研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ywdiy_cn
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  论文研究选取了2009-2010年公益性行业科研专项“基于遥感的雷暴云大气电场强度分布预测研究”实验期的多次雷暴天气过程的气象卫星、闪电定位仪、大气电场仪资料以及08时和20时的探空资料,对南京及其周边地区2009年出现的八次雷暴天气过程中进行了研究。卫星资料使用的是风云二号静止卫星的增强红外云图和红外通道产品黑体亮度温度。首先根据历史观测资料筛选出比较典型的八次雷暴天气过程,然后根据大气电场仪和闪电定位仪资料确定雷暴产生和第一次地闪发生的时间,以这个时刻为标准,根据天气系统的持续时间来向前推算,找出雷电发生之前的卫星观测资料所具有的共同特征。卫星资料处理具体分为两个过程第一步是使用灰度阈值法识别雷暴云,第二步是雷暴云顶斜率参数和雷暴云中心的确定。雷电天气的卫星观测资料特征分析分为三个方面:第一,强对流云团中心冷云顶的降温率,即平均一个小时内对流云顶温度的下降值;第二,雷暴云中心冷云顶到对流云区边界的温度梯度,分析了八次雷暴天气过程的温度梯度,然后求其平均值;第三,研究雷电触发条件,包括中心冷云顶降温率和TBB数值。最后本文以2009年7月23日雷暴天气过程作为个例分析,分析了此次雷电发生之前的红外云图和黑体亮度温度的特征,发现其结果与前面研究所提出的预报指标基本保持一致。通过组合分析,归纳提出了有助于雷电监测和预警的定量参数和定性分析依据。结果表明:高时间、空间分辨率的气象卫星云图能提前1 小时把雷暴(电)天气过程以云的生成和演变形式清楚地展现出来;强对流云团中心冷云顶的降温率大于5°C/h 和雷暴云中心冷云顶到对流云区边界的温度梯度达到0.65C°/km 是雷暴得以快速发展加强的两个重要指标;中心冷云顶降温率达到10°C/h,冷云顶亮温TBB 在-43°C 以下的雷暴云中有闪电发生;各种参数指标相互配合可以为雷电预报提供有力的理论依据。
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