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1、雷电落点和强度临近预报方法初探第30卷第4期2007年12月气象与减灾研究METEOROLOGYANDDISASTERREDUCT10NRESEARCHVo1.3ONO.4Dec.2007文章编号:1007—9033(2007)04—0057—04雷电落点和强度临近预报方法初探林铍德,支树林,罗树如.(1.江西省气象科技服务中心,江西南昌330046;2.江西省气象台,江西南昌330046;3.江西省气象局,江西南昌330046)摘要:利用南昌多普勒天气雷达回波产品和江西省l2个雷电监测站的闪电定位资料,运用非线性数学模式,通过对基本反射率因子,回波顶高和垂直积分液态含水量的综合分析推理,结合
2、物理量产品资料,建立了雷电灾害发生,雷电可能落点和强度预报方法,并用2003--2004年2—6月的资料作检验,0～lh预报Ts评分为70.35%,1~3h预报Ts评分为55.28%.关键词:雷电落点,强度,预报,雷达资料.中图分类号:P457.9文献标识码:B0引言江西地处亚热带湿润季风气候区,周围遍布10001500m的高山.境内地形复杂,河流,湖泊,低山,丘陵与盆地纵横交错,给强对流天气的发生发展创造了有利的环境条件.每年3一lO月为江西雷电灾害事故高发期,其中3月中旬一5月中旬是冰雹,雷雨大风等强对流天气发生最为频繁的阶段.近年来,雷电灾害造成的损失呈明显上升趋势.南昌多普勒天气雷达可
3、以实现每6min提供1组不同仰角的强度,速度,谱宽等基本产品和衍生产品,利用这些产品可对发生在江西境内的强对流天气进行及时有效的监测.文中利用南昌多普勒天气雷达回波产品和江西省l2个雷电监测站的闪电定位资料,建立雷电灾害的发生,雷电可能落区和雷电强度的预报方法,力图为雷电预报提供参考.1预报思路多普勒雷达是制作临近预报最好的工具,应用PP法的思路,寻找同时间的各种回波和物理量条件下的雷电分布和雷电强度特征,再通过一种线性或非线性的数学模式,外推得出未来某一时刻的回波强度值和物理量值,最终得到雷电落点和强度预报值E.1.1雷电强度标准的确定闪电定位仪记录的闪电频数,即单位时间内出现的闪电次数定义
4、为雷电强度.为计算方便,将O1h和13h的标准定为同一标准,即当以站点为中心,5x5的网格(25kmx25km范围)内有8个格点出现了闪电就算该站点出现了雷电.雷达反射率因子是描述对流程度的最直观的参量之一[2].回波顶高是衡量对流强烈程度的重要物理量.对流越强,雷电越强.垂直积分液态含水量是判别强降水的有效参数之一.云中降水和雷电有着密切关系,结合美国的研究经验E,选择雷达反射率因子,回波顶高,垂直积分液态含水量来预报雷电的发生和雷电强度,物理意义是明显的E.而当雷达回波强度(p),回波高度()和垂直积分液态含水量(儿)分别满足一定的条件时,就可能有雷电发生.收稿日期:2007—08—17;
5、修定稿日期i2007—10—22.基金项目:江西省科技厅项目"江西省雷电监测预警系统应用研究".第一作者简介:林铍德(1961一),男,高级工程师,主要从事专业气象预报与服务研究?57?2007年第4期气象与减灾研究VOI.30NO.4雷电强度等级标准:(1)2—9月O～1h雷电强度等级划分和预报强度评分:1级——弱雷电,1～1O次/h;2级——中等雷电,11～30次/h;3级——较强雷电,31～59次/h;4级——强雷电,≥6O次/h.(2)2—9月1～3h雷电强度等级划分和预报强度评分:1级——弱雷电,1～2O次/2h;2级——中等雷电,21～4O次/2h;3级——较强雷电,41～79次/
6、2h;4级——强雷电,≥8O次/2h.统计分析2003--2004年2—6月江西闪电资料发现,在天气系统影响下的雷电过程共出现了602次.其中强雷电出现了191次,占总数的31.7%;弱雷电出现了224次,占总数的37.2%;中间强度等级的雷电仅占总数的31.1%.1.2预报因子Q,H和VIL的获取通过及时调取多普勒雷达最新生成的Archive2文档并对其解码,得到其O.5.～19.5.共9个仰角的反射率因子值.取O.5.,1.5.,2.4.,3.4.,4.3.和6.O.仰角R的最大值,并将其从极坐标格式转换成经纬网格格式.取过去两个时刻的Archive2进行同样的操作,这样就得到了三个不同时
7、刻的Q的经纬网格数据文件.对日和VIL采取同样的方法获取3个连续不同体扫的经纬网格数据文件,再用程序自动读取经纬网格数据文件中p,H和VIL的值.2外推方法设计一次天气过程中,回波的演变通常是由弱变强,而后由盛而衰的过程.若采用直线方程,则不能准确客观地反映雷达回波的这种演变特征,而二次方程自身的特性刚好符合回波演变的真实情况,因此采用二次方程来对回波特征参量做外推是科学合理的[6].具体方法是,
