北京强雷暴的云地闪特征与云物理及降水演变关系的研究

论文摘要

本文对2000-2001年期间发生在北京地区的8个强对流性天气过程进行了闪电、雷达回波以及降水特征的分析,并结合MM5中尺度数值模式,对闪电活动中云的垂直气流、云中微物理量的分布以及演变特征进行了较详细的分析。 研究结果表明,云的闪电特性与强对流天气的演变以及降水类型、强度有着非常密切的关系。降雨和降雹天气的云对地闪电特性具有明显差异。负闪比例越高,降水越强。正闪数与冰雹、大风等激烈性天气有明显的关系。在发生冰雹、大风天气前,正闪会有一个突然集中发生的阶段,正闪的百分比会明显增加,一般会提前于降雹大风时间几十分钟到一个小时,这就为冰雹等强雷暴天气的预警提供参考。另外在本文的例子中,30～35dBZ回波区均无闪电发生,大多数闪电与45dBZ以上的回波区相对应,其值略高于其他研究的结果。 数值模拟研究表明,正闪位于云的上层和下层,而负闪位于-10℃左右的中层。负地闪的发生与霰的含量和位置有着很好的对应关系,随着霰高值中心的下降,负闪增多。云高层正闪与冰晶含量有密切关系,对强对流性降雹天气,大量冰晶的形成是正闪突然增加的主要原因。闪电的发生时间与强上升气流的出现时间存在一定的时间相位差,强闪电落后于强上升气流出现时间1-3h。

论文目录

• 摘要（中文）
• 摘要（英文）
• 第一章 前言
• 1.1 研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 国内外起电机制的研究状况
• 1.2.2 地闪与降水关系的研究
• 1.2.3 雷电资料在预报中的应用研究
• 1.3 研究的内容及目的
• 第二章 MM5中尺度非静力数值模式简介
• 2.1 MM5模块简介
• 2.1.1 TERRAIN模块
• 2.1.2 REGRID模块
• R）模块'>2.1.3 REWINS（LITTLE_R）模块
• 2.1.4 INTERPF模块
• 2.1.5 MM5模块
• 2.2 模式物理方案
• 2.3 MM5模块的基本方程
• 第三章 天气实况分析
• 第四章 闪电与实测资料的分析
• 4.1 资料来源
• 4.2 闪电与天气类型的统计特征
• 4.3 闪电与累积降水量的演变关系
• 4.4 闪电、回波结构与地面降水类型
• 4.5 小结
• 第五章 闪电资料与MM5模式模拟结果的分析
• 5.1 模式的模拟方案设计
• 5.2 模拟结果与实测结果的对比
• 5.2.1 个例1的模拟结果与实测结果的对比
• 5.2.2 个例2的模拟结果与实测结果的对比
• 5.3 闪电与云中微物理量及上升气流的关系
• 5.3.1 7月4日闪电与云中微物理量及上升气流的关系
• 5.3.2 8月23日闪电与云中微物理量及上升气流的关系
• 5.4 闪电与各物理量的最大模拟量的演变关系
• 5.5 小结
• 第六章 结论与讨论
• 致谢
• 参考文献
• 附表
• 附图