李亞琴 李紫玉 冉田子

摘 要：利用安徽省閃電定位儀的數(shù)據(jù)資料和阜陽(yáng)市多普勒雷達(dá)資料，對(duì)2018年5月16日發(fā)生在安徽阜陽(yáng)、亳州地區(qū)的一次雷暴天氣過(guò)程的閃電演變和雷達(dá)回波特征進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果顯示，閃電過(guò)程中負(fù)閃頻數(shù)遠(yuǎn)大于正閃頻數(shù)數(shù)，平均強(qiáng)度值正閃大于負(fù)閃?；夭ㄔ綇?qiáng)，閃電的頻數(shù)越高，閃電的強(qiáng)度也就越大，負(fù)閃的頻次和雷達(dá)回波強(qiáng)度45dBz以上的對(duì)應(yīng)性更好，而正閃的頻次及強(qiáng)度和雷達(dá)回波強(qiáng)度55dBz以上的對(duì)應(yīng)性更好。

關(guān)鍵詞：雷暴;雷達(dá)回波;閃電頻數(shù);閃電強(qiáng)度

中圖分類號(hào) P446 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2021）24-0119-02

閃電是伴隨強(qiáng)雷暴天氣過(guò)程而產(chǎn)生的，發(fā)生于大氣中的一種瞬時(shí)高電壓、大電流、強(qiáng)電磁輻射災(zāi)害性天氣現(xiàn)象[1-2]。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代化水平的提高，特別是由于信息技術(shù)的快速發(fā)展，雷電災(zāi)害的危害程度和造成的經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響力越來(lái)越大[3]，我國(guó)對(duì)雷電的預(yù)報(bào)預(yù)警也越發(fā)重視。李南等[4]對(duì)2001—2004年發(fā)生在安徽省的3次強(qiáng)降水天氣過(guò)程的閃電與雷達(dá)回波特征進(jìn)行了相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)閃電發(fā)生的集中位置與強(qiáng)回波位置一致。才奎志等[5]對(duì)2008年發(fā)生在遼寧西部的一次雷暴過(guò)程進(jìn)行了雷達(dá)回波與閃電演變的綜合分析，得出大于45dBz的雷達(dá)回波與閃電具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系;楊超等[6-8]研究認(rèn)為，地閃多發(fā)生于雷暴云中回波強(qiáng)度大于40dBz且回波強(qiáng)度梯度較大的區(qū)域。本文分析了阜陽(yáng)地區(qū)一次強(qiáng)雷暴過(guò)程中的閃電演變，研究閃電的頻數(shù)與強(qiáng)度的相互關(guān)系以及雷達(dá)回波的特征，以期為雷電預(yù)警預(yù)報(bào)提供科學(xué)依據(jù)。

1 天氣背景與資料來(lái)源

2018年5月16日受前傾槽的影響，阜陽(yáng)地區(qū)出現(xiàn)了雷暴大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水和局地冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣，此次過(guò)程因大風(fēng)折斷樹(shù)木砸倒房屋，致使1人受傷，搶救無(wú)效后死亡。9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受風(fēng)雹災(zāi)襲擊，并伴有10級(jí)左右大風(fēng)，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1h左右。16日08時(shí)到17日08時(shí)達(dá)到暴雨的有83個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，大暴雨8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，出現(xiàn)8～9級(jí)大風(fēng)有52個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2501.05萬(wàn)元。本文選取雷達(dá)資料為阜陽(yáng)雙偏振天氣雷達(dá)，是安徽省首部升級(jí)業(yè)務(wù)化應(yīng)用的S波段雙偏振天氣雷達(dá);選取的閃電資料為安徽省ADTD型閃電監(jiān)測(cè)定位儀系統(tǒng)記錄的阜陽(yáng)市雷電數(shù)據(jù)。

2 雷達(dá)回波強(qiáng)度的演變特征

16日08時(shí)500hPa山東和河南交界有一低渦，低槽位于河南中南部到湖北一帶。850hPa切變線位于河南中北部，隨低渦東移過(guò)境，切變線南側(cè)西南風(fēng)達(dá)到急流標(biāo)準(zhǔn)。08時(shí)阜陽(yáng)站探空?qǐng)D顯示不穩(wěn)定能量CAPE為139J/kg，K指數(shù)達(dá)到41℃，說(shuō)明有發(fā)生較強(qiáng)雷暴的可能。8時(shí)59分雷達(dá)圖（如圖1a）上顯示臨泉和阜陽(yáng)市區(qū)均有散在回波，14時(shí)前后臨泉西部有對(duì)流回波生成，在東移過(guò)程中逐漸加強(qiáng)，在15時(shí)40分有陣風(fēng)鋒掃過(guò)阜南，隨后觸發(fā)出對(duì)流，16時(shí)22分雷達(dá)圖（如圖1b）上顯示阜南縣和阜陽(yáng)市區(qū)回波強(qiáng)度明顯增大，均在55dBz以上，17時(shí)成為超級(jí)單體風(fēng)暴。隨著超級(jí)單體的發(fā)展加強(qiáng)，反射率不斷增大，達(dá)到67.5dBz。這一階段在阜南部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)風(fēng)雹。降雹之后超級(jí)單體最大反射率因子降至53.5dBz，并在東移過(guò)程中逐漸減弱。19時(shí)36分雷達(dá)圖（如圖1c）阜陽(yáng)境內(nèi)只剩零星回波，21時(shí)25分后阜陽(yáng)境外正南方向又生成較強(qiáng)回波，強(qiáng)度達(dá)到45dBz以上，該過(guò)程于22時(shí)后逐漸減弱。

3 閃電活動(dòng)特征分析

3.1 閃電頻次的變化 從整個(gè)雷暴過(guò)程分析，5月16日共發(fā)生閃電1224次，其中正閃366次、負(fù)閃858次，負(fù)閃遠(yuǎn)多于正閃。7—11時(shí)負(fù)閃頻次一直在150～200次/h，如圖2所示，正閃幾乎為0，對(duì)應(yīng)雷達(dá)圖上回波顯示為散在回波，強(qiáng)度均在45dBz以上，11—13時(shí)無(wú)閃電，雷達(dá)圖上均為弱回波，強(qiáng)度在40dBz以下，16—18時(shí)總閃頻次突然增加，2h共計(jì)524次，正閃和負(fù)閃頻次相差不大，這也是1d之內(nèi)正負(fù)閃電頻次最接近的時(shí)段，而雷達(dá)圖上顯示回波強(qiáng)度明顯增大，均在55dBz以上，最大達(dá)到67.5dBz。之后閃電頻次緩慢減少，雷達(dá)圖顯示回波強(qiáng)度逐漸減弱，21—22時(shí)總閃頻次又有一個(gè)小高峰的出現(xiàn)，雷達(dá)圖上顯示回波強(qiáng)度在45dBz以上，之后閃電頻次迅速下降，雷達(dá)圖上顯示回波強(qiáng)度降到35dBz以下，后逐漸消失。

3.2 閃電強(qiáng)度的變化 5月16日整個(gè)過(guò)程正閃強(qiáng)度平均值為65.12KA，大于負(fù)閃強(qiáng)度的平均值26.68KA。從圖3a可以看出，正閃在14時(shí)前強(qiáng)度一直不大，16—19時(shí)強(qiáng)度增大，最大為257.18KA，出現(xiàn)在16時(shí)24分，后減小21時(shí)到22時(shí)又有小幅增加，后逐漸減小。同時(shí)頻次和強(qiáng)度也有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。負(fù)閃在14時(shí)前強(qiáng)度基本在50～100KA（如圖3b），16—19時(shí)強(qiáng)度雖然有所增加，最大強(qiáng)度為130.12KA，出現(xiàn)在17時(shí)27分，但總體變化卻不大，而頻次與其對(duì)應(yīng)性相比正閃較差。

4 結(jié)論

本次雷電過(guò)程是受前傾槽影響，在阜陽(yáng)及周邊地區(qū)發(fā)展到消亡的，雖然過(guò)程長(zhǎng)，但閃電集中發(fā)生的時(shí)間為16—18時(shí)，由雷達(dá)回波和閃電數(shù)據(jù)綜合分析得出：

（1）整個(gè)閃電過(guò)程中，負(fù)閃頻次占70%左右，正閃主要集中出現(xiàn)在雷達(dá)回波強(qiáng)度最大的16—18時(shí)，而正閃強(qiáng)度的平均值和最大值卻大于負(fù)閃。

（2）整個(gè)閃電過(guò)程中，總閃電頻次超過(guò)100次/h的時(shí)間段內(nèi)，雷達(dá)回波強(qiáng)度均在45dBz以上，在閃電最為集中的1—18時(shí)，雷達(dá)回波強(qiáng)度均在55dBz以上，說(shuō)明雷達(dá)回波強(qiáng)度越強(qiáng)，閃電頻次就越高，負(fù)閃的頻次和雷達(dá)回波強(qiáng)度45dBz以上的對(duì)應(yīng)性更好，而正閃的頻次和雷達(dá)回波強(qiáng)度55dBz以上的對(duì)應(yīng)性更好。正閃的強(qiáng)度在雷達(dá)回波強(qiáng)度是55dBz以上時(shí)會(huì)明顯增大。負(fù)閃則不明顯，說(shuō)明正閃的強(qiáng)度和雷達(dá)回波強(qiáng)度55dBz以上的對(duì)應(yīng)性更好。

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（責(zé)編：張宏民）