ISSN 1004-4965

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湖北冷季高架雷暴天气分类及环境参数特征分析

苟阿宁 姚雯 雷彦森 明绍慧 鲁易 魏凡

苟阿宁, 姚雯, 雷彦森, 明绍慧, 鲁易, 魏凡. 湖北冷季高架雷暴天气分类及环境参数特征分析[J]. 热带气象学报, 2024, 40(1): 23-32. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.003
引用本文: 苟阿宁, 姚雯, 雷彦森, 明绍慧, 鲁易, 魏凡. 湖北冷季高架雷暴天气分类及环境参数特征分析[J]. 热带气象学报, 2024, 40(1): 23-32. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.003
GOU Aning, YAO Wen, LEI Yansen, MING Shaohui, LU Yi, WEI Fan. Environment Parameter Characteristics of Different Types of Cold Season Elevated Thunderstorms in Hubei[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2024, 40(1): 23-32. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.003
Citation: GOU Aning, YAO Wen, LEI Yansen, MING Shaohui, LU Yi, WEI Fan. Environment Parameter Characteristics of Different Types of Cold Season Elevated Thunderstorms in Hubei[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2024, 40(1): 23-32. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.003

湖北冷季高架雷暴天气分类及环境参数特征分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.003
基金项目: 

灾害天气国家重点实验室开放课题 2021LASW-B03

湖北省气象局面上项目 2021Y01

详细信息
    通讯作者:

    姚雯,女,福建省人,研究员,主要从事雷电探测方法研究。E-mail:yaowen@cma.gov.cn

  • 中图分类号: P458

Environment Parameter Characteristics of Different Types of Cold Season Elevated Thunderstorms in Hubei

  • 摘要: 利用常规观测资料、加密地面自动站、闪电定位仪和ERA5再分析资料,将2011—2020年湖北冷季91次高架雷暴事件,按照形成机制分为雷雨型、强对流型和雷打雪型3类,并细致归纳了3类事件的时空分布特征、大气环流背景及关键环境参数等特征。(1) 湖北冷季高架雷暴雷雨型最多,强对流型次之,雷打雪型最少。3类型存在明显的时空分布差异,雷雨型主要发生在秋末冬初(11月)和冬末初春(1—2月),强对流型及雷打雪型常出现在早春2月,3月基本以强对流型为主。(2) 低槽冷锋、850 hPa切变线及低空西南急流是冷季高架雷暴发生的有利环流背景,近地面为稳定的冷气团控制,逆温明显,西南低空急流沿着锋面逆温层以上的850 hPa附近触发抬升,水汽、上升运动及不稳定层结均出现在850 hPa以上。雷雨型和雷打雪型距离冷锋超过100 km以上,强对流型不足100 km。(3) 850 hPa是风场转换的重要层次。强对流型850 hPa露点温度(Td850)、K指数、850 hPa与500 hPa温差(ΔT85)、850 hPa假相当位温(θse850)、西南急流厚度和强度(I700)、切变线强度(S850)最大,中低层(850~700 hPa)垂直风切变(SL78)最小;雷打雪型对水汽和不稳定能量的要求最低,SL78最大。

     

  • 图  1  湖北冷季高架雷暴雷雨型(a)、强对流型(b)、雷打雪型(c)的天气系统配置

    阴影为各型落区。

    图  2  2011—2020年湖北冷季高架雷暴的年(a)、月(b),以及正(棕色)、负(蓝色)地闪(c)和云闪(d)时间分布

    图  3  2011—2020年湖北冷季高架雷暴的各类型雨团移动路径(a)及地闪(b)、云闪(c)的空间分布

    图a中黑色箭头为雷雨型3条移动路径,红色箭头为雷打雪型移动路径,绿色和蓝色阴影分别为雷打雪型和强对流型落区,雷雨型落区为湖北全省。

    图  4  2011—2020年冷季湖北各型高架雷暴700 hPa露点温度(Td700, 单位: ℃)(a),850 hPa露点温度(Td850, 单位: ℃)(b),700 hPa水汽通量散度(qdiv700, 单位: g·cm-2·s-1)(c),850 hPa水汽通量散度(qdiv850, 单位: g·cm-2·s-1) (d),西南急流指数I (单位: s-1)(e)的箱线图

    最高短横线为统计最大值,最低短横线为统计最小值,箱形的上部框线为上四分位值、下部框线为下四分位值,箱内线为中位数线,“﹡”为平均值,下同。

    图  5  2011—2020年冷季湖北各型高架雷暴500 hPa散度(div500, 单位: s-1)(a),700~850 hPa垂直风切变(SL78, 单位: m·s-1)(b),850 hPa切变线强度(S850, 单位: s-1)箱线图(c)

    图  6  2011—2020年冷季湖北各型高架雷暴K指数(K,单位:℃)(a),850 hPa假相当位温(θse850,单位: K) (b),850~500 hPa温差(ΔT85,单位:℃)箱线图(c)

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-25
  • 修回日期:  2023-12-31
  • 网络出版日期:  2024-04-12
  • 刊出日期:  2024-02-20

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