雷达资料时间循环同化应用于闪电落区等研究初探

雷 电强 对 流天 气 系统 的 预警 预测 研究 是 很重
要 的 ，尤其是其 中的起 电 、放 电数值模拟研究，
资助 项 目：公益 性行 业 专项 （ Ｈ ０ ８６ １） ＧＹ Ｙ２ ００ ０ ４；北 极 阁基 金项 目（Ｊ ０９ ９共 同资 助 Ｂ Ｇ２０ ０） 通 讯作 者 ：杨艳 蓉 ，女 ，河 南省 人 ，博 士 ，主要从 事 大气 遥感 及 应用 研 究 。Ｅｍａ ：ｙｎ ｉ ＠ １３ ｏ — ｉ ａｇｏ ｌ ｎ ６ ． ｍ ｃ
一
次的对 流云 初步 性态描 述信 息 ；进而结 合 目前公认 的感 应及 非感应 起 电机制 ，通过 云 中电场强度 与 同化
得 到 的云 内相 态模 拟资料 之 间粗略 微分关 系 ，设定 放 电阈值 ，初步得 到放 电主要 落点 等信息 ；把本 次模 拟 结果 与江 苏省 闪 电定 位系 统（ Ｌ ） Ｌ Ｓ实测 资料 做 了对 比 ， 发现 二者具 有一 定 的可 比性 ：（）实测 ３ ｎ内共 有 １ ０ｍｉ
等［＇］ Ｉ 研究指 出，通常的雷暴云 中， ２ 非感应起电
机制 与感 应起 电机制都 是 常用 的 云 中起 电机制 ，
第 ２ 卷 第 Biblioteka Baidu期 ８
２１ ０ ２年 ８月
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Ｖ １ ８ Ｎ６４ ｏ． ． ２
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＲＯＰＩ ＣＡＬ ＥＴＥＯＲＯＬ０ＧＹ Ｍ
Ａ ｇ，２ １ ｕ ． ０ｚ
杨艳蓉，王振会 ， 张其林 ，等． 雷达资料时间循环同化应用于闪电落区等研究初探［． Ｊ 热带气象学报 ，２１， ８ ）５３５０ ］ ０２ ２（ ：３— ． ４ ４
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在这方面也有较好 的研究成果［
。如 Ｚｅｌ ｉ ｅ ｇｒ
强 回波（ 图略） ，指示有风暴强对流信息。同时 ，
江 苏和 安徽 的 Ｌ Ｓ资料 均指 示 出超过 １ Ａ 的地 Ｌ ０ｋ 闪主要 分布 于江 苏地 区 ，但 二者 观测 同一 区域 时
显示 的闪 电发生 时 间有所 出入 。
测基 本一 致 。
关
键
词 ：雷 达资料 ；时 间循环 同化 ；对 流云 ；电场 强度 ；闪 电落区
文献标识码 ：Ａ Ｄｏ：１．９ ９ ．ｓ． ０ ．９ ５ ０ ２０ ．１ ｉ ０３ ６￣ｉ ｎ１ ４４ ６ ． １ ． ０ ２ ｓ ０ ２ ４
中图分类号 ：Ｐ ２ ． ４ ７３
已建 成并 投 入使 用 ，多 种针 对 中 ） 中 尺度 系 ， 、
７ ８次 闪电 ，感 应起 电机 制下共 模拟 出 ４ ０次 ，非 感应 起 电下有 ７ ６次且首 发 时间较早 。这 也说 明 了非 感应 起
电机 制更 易于雷 暴 云内 电荷 的衍 生 ； ２ ３ ｎ内两 种机制 下模 拟得 到雷 电发生 的主要 位置差 别不 大 ， 实 （） ０ｍｉ 和
的 Ｌ Ｓ 资 料 和 雷暴 日资 料研 究 珠江 三角 洲 城市 Ｌ
群对 雷 暴 的影 响 。
仪网） 资料来研究闪电特征和降水之间的关联 。 随 着大气遥感及探测技术的发展 ，我 国新一代多普 勒天气雷达（Ｉ Ｒ Ｄ 网、自 ＣＮ Ａ ） 动气象站 、 Ｌ 等多 ＬＳ
收稿 日期 ：２ １．０１；修订 日期 ：２ １．２２ ０ ０１－９ ０ １１—８
文章编号 ：１０ —９ ５２ １）４０ ３ －８ ０ ４４ ６ （０２０ —５ ３０
雷达 资料 时 间循环 同化应用 于闪 电落 区等研究初探
杨艳蓉 一，王振 会 ２ 一，张其林 ２ 一，郭凤 霞 ２ 一，曾明剑 ４ ，肖稳安 ２ ，
（． 京林 业 大学 森林 资 源 与环境 学 院 ，江 苏 南 京 ２ ０３ ； １南 １０ ７ ２ ．南京 信 息工 程 大学 气象 灾 害省 部共 建教 育 部重 点 实验 室 ，江 苏 南 京 ２ ０４ １０ ４ ３ 南 京信 息工 程 大学 大气 物 理学 院 ，江 苏 南 京 ２ ０４ ； ． １０４ ４ ．江 苏省 气象 台 ，江 苏 南 京 ２ ００ ） １０ ２
程进行 了闪电与降水特征 的统计分析 ；刘岩等［＿ １ ７ ］ 利用浙江省 Ｌ Ｓ Ｌ 观测和降水资料 ， 出闪电在梅 得 雨锋期间的活动规律及午后累积降雨量与地闪频 Ｉ 数的回归方程 ；李南等［ ］ 利用雷达和 Ｌ Ｓ Ｌ 资料分 ； 析了安徽的闪电活动特征 ；钱嘉星等［ 】 ｌ 年。 使用 ８
摘
要 ：为研究夏季雷暴天气条件下的对流 、 降水 、闪电的发展过程， 有效使用高时空分辨率的遥感手
段 ，如多普 勒雷 达 、闪电定 位仪 等 ，利 用 中尺度数 值模 式 Ａ Ｓ及敏 感 的数 据 同化系统 ＡＤ ＲＰ ＡＳ将 ＶＣ ２ Ｐ１
模式 下每 ６ｍｉ ｎ一次 的雷 达基数 据 资料进行 时 间循环 同化 ，模 拟得 到相 对可靠 的三维 空 间 、每 １ ｎ输 出 ０ｍｉ
１ 引
言
统 的气象仪器逐渐应用于雷 电研究［ ９ ５】 － 。周君筠
等［得 出了 陇西地 区对流 性 降水 资料 和 Ｌ Ｓ观 测 ５ ］ Ｌ 的地 闪资 料 之 间 的统计 方 程 ；李 建华 等［依 据 雷 】 达 和雷 电观 测 系统 ，对 发 生在 北京 地 区 的天气 过
众 所周 知 ，夏季 强对 流 天气 系统 ，如强 雷 暴 现 象 ，会 带来 重 大 的经 济损 失 和人员 伤 亡 。 因这
类过程的突发性 、瞬时 陛和复杂性 ，使得对其观 测和模拟预测都 比较 困难。这类天气现象多伴随 着对流、闪电、降水过程［。 】 】 在观测方面 ，结合夏季强对流天气系统特点
的观测 研 究较 多 。如 Ｋ ｕ ｐ等 ［着 重分 析 了地 闪 ｎｐ ］ 和 雷 达 反 射 率 因子 以及 卫 星 观 测 亮 温 之 间 的 联 系； ｌ Ｈｏｌ ［和 Ｐ ｔｒｅ ［使 用 Ｌ Ｓ闪 电定 位 ｅ等 ３ ］ ｅ ｓｎ等 ｅ 】 Ｌ（