STUDY ON CORRELATION BETWEEN SHORT-TERM HEAVY PRECIPITATION AND LIGHTNING ACTIVITY IN LOW LATITUDE PLATEAU
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摘要: 为了研究短时强降水过程与雷电活动过程的相关性，统计了2012—2016年云南省126个国家级气象站的短时强降水次数和降水量，以及强降水时段内、强降水前1小时站点周边50公里、30公里、10公里半径范围内的地闪次数。运用概率统计理论分析强降水过程发生时、过程前1小时周边不同尺度范围内地闪发生的概率。同时应用相关回归方法分析短时强降水过程降水量与地闪次数的相关性，建立多元回归方程，并对方程进行验证。研究结果表明：低纬高原地区春夏季节，80%的短时强降水过程伴随有闪电活动发生，70%左右的短时强降水过程前1小时，就有闪电活动发生。同时，短时强降水过程降水量与地闪次数存在函数对应关系，在一定程度上，地闪次数可作为区域强降水过程降水量的预测因子之一。Abstract: To study the correlation between short-term heavy precipitation and lightning activity, the present study calculated the frequency and precipitation of short-term heavy rainfall in 127 national meteorological stations in Yunnan Province from 2012 to 2016, and the number of ground flashes within the radius of 50 kilometers, 30 kilometers and 10 kilometers around the stations during heavy precipitation and 1 hour before the heavy precipitation. Probability theory and statistics was used to analyze the probability of lightning at different scales in the surrounding regions during heavy precipitation and 1 hour before the process. In addition, the correlation regression method was used to analyze the correlation between the precipitation in short-term heavy rainfall and the number of lightning flashes at different scales in the mainland, set up the multiple regression equation and verify it. The results show that from spring to summer in the low-latitude plateau region, lightning activity occurs in 80% of the short-term heavy precipitation process and occurs one hour before 70% of the short-term heavy precipitation process.At the same time, there is a functional correspondence between precipitation during short-term heavy rainfall and the number of ground flashes. The number of ground flashes may be used as one of the predictors of precipitation during regional heavy precipitation processes.
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图 6 a. 2012—2016年实测数据与拟合数据相关性；b. 2017年实测数据与拟合数据相关性；c. 2017年有地闪的短时强降水实测降水量；d. 2017年有地闪的短时强降水拟合降水量。
图 8 a. 2012—2016年实测数据与拟合数据相关性；b. 2017年实测数据与拟合数据相关性；c. 2017年强降水前1小时有地闪的实测降水量；d. 2017年强降水前1小时有地闪的拟合降水量。
表 1 云南各区域短时强降水过程有地闪发生的降水次数及其概率
区域 短时强降水次数 50公里范围内有闪电发生的降水次数 30公里范围内有闪电发生的降水次数 10公里范围内有闪电发生的降水次数 50公里范围内地闪伴随强降水发生的概率 30公里范围内地闪伴随强降水发生的概率 10公里范围内地闪伴随强降水发生的概率 滇中 151 139 138 128 0.92 0.91 0.85 滇西北 72 59 55 47 0.82 0.76 0.65 滇西南 320 222 215 182 0.69 0.67 0.57 滇东南 206 167 158 129 0.81 0.77 0.63 滇东北 160 143 140 111 0.89 0.88 0.69 
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表 2 云南各区域短时强降水过程前1小时有地闪发生的降水次数及其概率
区域 短时强降水次数 前1小时50公里范围内有闪电发生的降水次数 前1小时30公里范围内有闪电发生的降水次数 前1小时10公里范围内有闪电发生的降水次数 前1小时50公里范围内地闪伴随强降水发生的概率 前1小时30公里范围内地闪伴随强降水发生的概率 前1小时10公里范围内地闪伴随强降水发生的概率 滇中 151 135 128 75 0.89 0.85 0.50 滇西北 72 55 50 31 0.76 0.69 0.43 滇西南 320 201 192 90 0.63 0.60 0.28 滇东南 206 150 135 62 0.73 0.66 0.30 滇东北 160 130 128 70 0.81 0.80 0.44
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表 3 回归模型参数估计
变量 自由度 参数估计 标准误差 t值 Pr>|t| 容差 方差膨胀 light2 1 30.689 48 0.844 08 36.36 < 0.000 1 0.010 34 96.667 9 light3 1 -8.072 04 0.356 95 -22.61 < 0.000 1 0.002 15 465.267 3 light4 1 0.633 58 0.0362 2 17.49 < 0.000 1 0.006 14 162.796 8
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表 4 回归模型参数估计
变量 自由度 参数估计 标准误差 t值 Pr>|t| 容差 方差膨胀 light2 1 31.888 22 0.992 46 32.13 < 0.000 1 0.009 74 102.645 8 light3 1 -8.635 70 0.426 42 -20.25 < 0.000 1 0.002 02 494.041 7 light4 1 0.695 06 0.044 05 15.78 < 0.000 1 0.005 81 172.007 6
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