关中盛夏强湿雷暴环境条件与云微物理特征

摘要：

利用NCEP、地闪、云图和WRF模式等资料,分析总结2010年8月11-12日和2011年8月15-16日关中近10年地闪次数最多的两次湿雷暴天气特征.结果表明:欧亚中高纬为两槽一脊环流形势,西太平洋副热带高压(下称西太副高)稳定少动控制陕西,关中低层受切变线直接影响,有利于盛夏强湿雷暴发生.北部高层冷平流和正湿位涡门南下滑,陕北能量锋区南压,陕西西南部低层暖舌向东北方向伸展,关中不稳定层结加强,最大对流有效位能超过3000 J·kg-1,垂直上升运动深厚,是强湿雷暴发生的有利环境条件.西太副高偏强偏西,“上干下湿”层结不稳定,近地层高温高湿,对流有效位能偏大,垂直上升运动中心和对流云顶偏高,导致强湿雷暴比普通暴雨过程地闪明显偏多.关中地闪与强降水二者中心接近,密集区与低层高位温区走向一致,主要分布在50 m-2·S-2以下正螺旋度区.强湿雷暴不同阶段对流云团与地闪分布差异明显.发展阶段,MCS冷云罩显著扩大,北侧TBB大梯度区呈反气旋北凸,对流云顶和地闪密集区不一致,地闪趋于集中、频次增大;成熟阶段,TBB中心降至-76℃以下,地闪密集区与对流云顶基本重合,密度和频次达到过程最大,正闪分散在负闪密集区西南方向;消散阶段,地闪密集区与云顶逐渐分离,明显减弱、分散,正闪相对活跃.WRF输出的-20～-10℃层之间雪、霰粒子质量混合比与地闪频数呈正相关变化,可有效指示关中地闪发展趋势.雪粒子落区相对连续、在地闪周围,霰粒子相对分散、中心靠近地闪密集区.雷暴成熟阶段,雪、霰粒子分别在8～16 km、6～ 12 km高度附近,密集区与显著上升运动区一致.上升运动偏强时,地闪平均电流和雨强偏大,与雪粒子空间相关性明显;上升运动偏弱时,地闪平均电流和雨强偏小,与霰粒子相关性明显.地闪频次峰值出现在对流云发展最高时段,频次成倍增大之后3h内冷云面积显著增大至峰值,随后周边出现过程最大雨强.

关键词：雷暴、地闪、环境条件、冰相粒子、WRF模式

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分类号：P49(应用气象学)

资助基金：高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室科技发展基金项目SZKT2017002;陕西省气象局青年基金项目2017Y-25;中国气象局预报员专项CMAYBY2017-074

在线出版日期：2018-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：167-184