广东中部地区雷电与CINRAD雷达回波的关系研究

论文摘要

本文利用广东省闪电定位系统测出的地闪资料和广州番禺CINRAD多普勒雷达资料,分析了广东中部地区2004年地闪的季节变化和4-8月正负闪的逐日变化,以及重点分析了广东中部地区总负闪频次A、总负闪频次B、平均负闪密度、负闪点数等特征量与回波强度、高度（或仰角）的统计关系。发现:（1） 2004年广东中部地区地闪频次呈双峰型的季节变化,在6-9月偏多,主峰位于7月,次峰位于9月;地闪以负闪为主,日发生负闪多达20000次,比正闪频数（少于1000次）大得多。（2） 分析广东中部地区雷达回波CAPPI强度和总负闪频次A的关系时,发现总负闪频次A的值最高达30×104次,在中间层4-16层（2-14km）有较强回波强度（12-45dBz）时,总负闪频次A的值偏高;在5-8层（2. 5-5km）出现强回波（42-50 dBz）时,或者在10-16层（7-14km）回波较强（28-40dBz）时,平均负闪密度大于9次/点。分析负闪和雷达回波CAPPI高度的关系时,发现在3-5km高度上,回波强度为33-42dBz时,总负闪频次A的值较大,高值中心达120×104次。分析负闪点数与雷达回波CAPPI的关系时,发现在6-14层（3-11km）10-35dBz回波上,广东中部地区总负闪点数是偏多的;在1-5层（0. 5-2. 5km）或者在15-18层（12-16km）5-54dBz回波上,总负闪点数偏少的;在第6层（3km）25-36dBz回波上,负闪密度为1次/点时,总负闪点数的值最大,达10000个;随着负闪密度的增大,总负闪点数的值逐渐减小;在第1-10层（0. 5-7km）44-51dBz强回波上,每点出现负闪雷电的概率是0. 4-0. 7;在第10-16层（7-14km）25-44dBz较强回波上,每点出现负闪雷电活动的概率为0. 1-0. 6。（3） 分析雷达回波PPI强度和总负闪频次A的关系时,发现在0. 5度、1. 45度仰角上,回波强度为40dBz左右时,总负闪频次A有极大值,达30×104次。由雷达回波PPI仰角和总负闪频次A的关系知,在0. 5度仰角上,回波强度为40-46dBz时,总负闪频次A的值大于80×104次。由负闪点数和各仰角雷达回波PPI强度的关系知,在0. 5度-2. 40度仰角的30-40dBz回波上,负闪点数有最大值,达40000点;在0. 5度仰角上,负闪密度为1次/点时,发生负闪雷电活动点数的集中率高达0. 3。最后进行个例分析,证明了广东中部地区负闪频次、位置与同期雷达回波CAPPI强度的统计关系是可靠的;以及应用外推法来推算半小时后回波强度和位置的变化,从而预报出负闪的位置和频次,这为该地区负闪的甚临近预报提供了不可缺少的工具。

论文目录

• 摘要
• Abstract（英文摘要）
• 第一章引言
• 1. 1研究意义
• 1. 2近年来关于国内外雷电和雷达回波关系的研究成果
• 1. 3本文主要研究内容
• 第二章资料与方法
• 2. 1资料说明
• 2. 2方法说明
• 第三章闪电的时间变化特征
• 3. 1闪电的基本定义和分类
• 3. 2广东中部地区的划分
• 3. 3广东中部地区闪电的季节变化特征
• 3. 4广东中部地区闪电的逐日变化特征
• 第四章广东中部地区负闪与雷达回波CAPPI的统计关系
• 4. 1广东中部地区负闪与雷达回波CAPPI强度的关系特征
• 4. 2广东中部地区负闪与雷达回波CAPPI强度统计关系的数据拟合
• 4. 3广东中部地区负闪与雷达回波CAPPI高度的关系
• 4. 4广东中部地区负闪点数与雷达回波CAPPI的关系
• 第五章广东中部地区负闪与雷达回波PPI的统计特征
• 5. 1广东中部地区负闪和雷达回波PPI强度的关系
• 5. 2广东中部地区负闪雷电频次与雷达回波PPI仰角的统计关系
• 5. 3广东中部地区负闪点数与雷达回波PPI的关系
• 第六章广东中部地区负闪和雷达回波CAPPI的个例分析
• 6. 1雷达回波CAPPI强度与负闪位置的关系
• 6. 2负闪频次和雷达回波CAPPI强度的纬向剖面图的关系
• 6. 3外推雷达回波CAPPI强度和位置变化
• 第七章结论与探讨
• 致谢
• 参考文献
• 论文附图