一次致灾强雷暴过程中闪电特征研究

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1、一次致灾强雷暴过程中闪电特征研究　　摘要：利用闪电定位资料，分析了2008年6月28日太原地区一次致灾强雷暴过程的闪电特征及其与降水的关系。结果表明，在冰雹和暴雨混合性灾害天气发生时，闪电呈多峰型分布，负闪占绝对优势。关键词：雷暴；闪电特征；分析中图分类号：P427.32+1文献标识码：A雷暴是大气强烈对流运动的产物，常伴有大风、暴雨、雷电，以至冰雹和龙卷，是一种局部的但是很猛烈的灾害性天气。闪电现象是强雷暴活动伴生的主要天气特征之一，研究雷暴过程中的闪电特征及其同降雨的关系，对提高灾害性天气的监测诊断和预报服务，都有重要意义。随着我国雷电监测系统的建立，其在灾害性天气的识别和预警中发挥了重

2、要作用，并成为临近预报不可或缺的监测手段。2008年6月28日，太原地区出现区域性强雷暴天气过程。18:30---19:30，阳曲、太原市区出现雷雨大风、冰雹和短时暴雨天气，其中阳曲和太原市区19:00-20:00的降雨量均达到37mm，18:36阳曲出现小冰雹，19:16太原市区开始降雹，冰雹直径最大185mm，农作物受灾十分严重。本文利用山西省雷电监测定位网提供的闪电资料，对这次强雷暴天气过程中闪电的时空演变特征进行了详细分析，以期找出冰雹暴雨混合性灾害天气的闪电特征，为强雷暴天气的预警提供一定的依据。一、资料概况[]山西省雷电监测定位系统采用中科院空间所研制的ADTD型雷击探测设备，由

3、1个中心站和7个探测子站组成，能连续实时自动探测以测站为中心半径150km范围内的雷电活动,包括云地闪发生的时间、方位、强度、极性等闪电特征。二、闪电活动演变特征（一）闪电频数随时间变化特征5对6.28闪电资料进行重演，我们发现，从16:00开始，太原地区开始出现闪电，主要出现在太原地区东北的阳曲县，闪电频数随时间增加缓慢。17:40开始，闪电活动明显加强。在所选的36个时段内，共发生闪电1046次，其中正闪89次，负闪953次，正负闪比例9:100。从第11个时段（17:40—17:50）开始，闪电频数增大，到第14时段（18:10—18:20）出现第一个峰值，闪电频数83次/10min，

4、此时，阳曲出现小冰雹和暴雨天气；随后一个时段，闪电活动减弱，之后闪电频数又快速增大，在第19时段（19:00—19:10）出现最高峰值，闪电频数135次/10min，太原北郊和市区相继出现冰雹大风暴雨；之后闪电活动逐渐减弱，在减弱过程中，第25（20:00—20:10）时段又出现一个浅峰值，20:10之后，闪电频数快速减小。（二）闪电强度随时间变化特征闪电强度表示闪电的电流强度大小。通过对所选时段内每10分钟强度平均值的统计，我们绘制了闪电强度随时间变化曲线图，在这次冰雹暴雨过程中，正闪平均强度大于负闪平均强度;负闪平均强度曲线变化相对平缓,正闪平均强度曲线表现为一条有突出峰值的曲线。三、闪

5、电的空间分布闪电的空间分布，能真实可靠的反映这次雷暴空间活动的真实情况，表明雷暴发展的路径。根据闪电资料，绘制了16:00-21:00的闪电密度分布，从时间和位置上分析，在雷暴发展的初期，闪电只在东北的阳曲县稀疏出现，负闪多于正闪；随着雷暴的发展，闪电集中出现在太原地区北部，正闪多于负闪；在出现冰雹和暴雨的2个小时时段内，闪电频数激增，闪电密集区从太原地区东北移至东南，以负闪为主，这与实际中出现的冰雹暴雨路径一致：18:36阳曲→19:16太原市北→19:23太原市区→19:30太原市南小店区。这说明，闪电密集区与地面灾害性区域带的走向基本一致，对强对流灾害区域的识别有重要意义。四、闪电频数

6、与降水量的关系在进行闪电频数与降水量关系的分析中，我们分别分析了闪电频数与累积降水量的关系5以及局地闪电频数和单站降水量的关系。闪电资料取值范围为太原地区16-22点的总闪电频数，降水量取自自动站逐时雨量资料。（一）闪电频数与累积降水量的关系为检验太原地区的降水量和闪电特征之间的关系，绘制了本次过程太原地区闪电频数与4个站每小时累积降水量的演变关系。从太原地区累计降水量和闪电频次随时间的演变中我们可以看出：第一，降水量和闪电频数的对应关系较为一致，（二）局地闪电频数和单站降水量的关系在闪电密集区域带上任选阳曲和太原2个站，绘制了闪电频数与降水量随时间的演变关系第一，降水量峰值与闪电频数峰值同

7、相或落后一个时次。太原的降水量峰值与闪电频数峰值一致，而阳曲的落后了一个时次。第二，在闪电峰值过后，闪电频数下降很快，而降水量或增加，或保持不变，这与人们观测到的闪电以后降雨有增加的现象一致。第三，闪电频数跃增，降水量也同样跃增，且跃增速度大于总闪频数。第四，总闪频数跃增的时间分别对应了阳曲和太原出现冰雹暴雨的时间。五、结论与讨论(1)5在这次冰雹暴雨混合性天气过程中，闪电活动频繁，呈多峰型分布，负闪占绝对优