闪电资料在雷暴多尺度分析与临近预报中的应用

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:zhenhua212824
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深入了解雷暴发生前大气的动力、热力及水汽等能量结构特征,探寻地闪演变特征及其与其它气象参量间的耦合关系,改进地闪落点预报方法,对中小尺度灾害机理研究和闪电临近预报服务工作具有重要意义。文章利用闪电定位仪资料、多普勒天气雷达资料、卫星资料、常规气象观测资料等对2009年7月7日南京雷雨天气进行多尺度分析,并进一步依据交叉相关算法思路构建了地闪临近预报平台,运用2011年南京地区10次雷暴天气实例进行检验分析及外推参数讨论,得到如下结论:1.雷暴多尺度分析:(1)雷暴来临前风矢位温特征表明对流云发展高度较高,对流层顶的薄层超低温现象为强对流发生提供了大气热力不稳定的先兆信息,整层大气深厚的自上而下的顺时针垂直切变及中低层西南风为强对流天气提供了有利的动力和水汽条件。此次雷暴天气过程中负地闪具有明显优势,正地闪的比例在雷暴消散阶段出现跃升。(2)负地闪落点密集区位于雷达强回波核前方反射率因子为40-45dBZ区域处,配合12km以上的回波顶高可以作为地闪临近预报的特征参量;负地闪对于雷达强回波的未来移向有指示作用;地闪分布与强风切变区域及暴雨落区有明显对应关系。2.地闪临近预报:(1)经实例检验,依据交叉相关算法思路构建的地闪临近预报平台可实现0-1h地闪的有效预报,预报准确率在雷暴成熟阶段最高。从宏观角度而言,外推效果好的地闪落区具有落点范围广、落点区域结构紧密的特点;从微观角度而言,随着等效地闪频数增加,外推预报的效果随之更优。(2)地闪临近预报平台具备包括目标模块、搜索区域和等效地闪频数阈值在内的多个外推参数可调功能。随着雷暴天气强度的增强和预报时效的延长,目标模块边长设定值要随之增加;合理搜索区域的设置才能保证预报结果的准确可靠;通过等效地闪频数阈值设定,一方面可以实现数据质量控制、有效提高运算速度,另一方面可以结合局地特征实现雷电分级预警工作。
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