基于固定位置的闪电发生与否与雷暴降水云柱结构关系
编号:249 访问权限:仅限参会人 更新:2022-07-04 22:43:30 浏览:373次 口头报告

报告开始:2022年07月27日 14:20(Asia/Shanghai)

报告时间:15min

所在会场:[S3] 大气物理与大气环境 [S3-1] 议题3大气物理与大气环境27日下午

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摘要
在基于雷达观测的雷电临近预警系统和基于数值模式诊断的雷电短时预报系统中常常会用到闪电与雷暴结构参量的关系。但是,已有关系的建立要么是基于“追踪整体雷暴”的方法,要么是在超过几十km的空间网格以及超过小时尺度的时间分辨率条件下建立的,这些关系显然不易直接在具有雷暴尺度分辨率(公里尺度空间分辨率、分钟尺度时间分辨率)的雷电预警、预报系统中应用。本研究使用一C波段连续波(C-FMCW)雷达,利用其高分辨率垂直探测的特点,结合其附近3km位置全闪观测数据,从一个固定位置的角度(相当于空间的一个网格)研究闪电是否发生(闪电通道穿越即算有闪电)与该位置处雷暴降水云柱(PCC)结构之间的关系。研究表明,有闪电PCC和无闪电PCC在PCC结构特征上存在差异,有闪电PCC具有更大的平均最大回波强度、不同温度层回波强度、最大向上径向速度、最大速度谱宽、云顶高度、垂直累积液态含水量等。有闪电PCC的反射率、径向速度和速度谱宽在随高度变化的频率分布图(CFAD)上均表现出更宽的分布范围,但两者的垂直径向速度集中分布区间类似,而在速度谱宽上两者表现出了最为显著的差异。通过引入LightGBM算法,发展了融合多个PCC结构参量诊断该PCC有、无闪电的方法,其对发生闪电的命中率为93.5%,TS评分为0.421。其中,0℃等温层以上最大速度谱宽在区分PCC是否会有闪电出现方面的特征重要性显著高于其它参量。结合S波段双偏振雷达在C-FMCW雷达位置处数据反演获得的水成物粒子相态、含量特征,以及对C-FMCW速度谱宽数据的分解分析,研究认为,当判断固定位置闪电有、无时,PCC柱内的水成物粒子含量和尺度多样性扮演着关键角色。本研究结果对于发展基于精细网格化的闪电活动诊断方法具有参考价值。
关键词
闪电,雷暴,雷达
报告人
郑栋
研究员 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室

稿件作者
郑栋 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室
崔延星 复旦大学大气与海洋科学系;中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室
张义军 复旦大学大气与海洋科学系
阮征 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室
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重要日期
  • 会议日期

    07月27日

    2022

    07月28日

    2022

  • 06月30日 2022

    初稿截稿日期

  • 07月19日 2022

    注册截止日期

主办单位
中国气象学会
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