北京地区闪电活动与气溶胶浓度的关系研究

基于2015—2017年北京闪电定位网(BLNET)总闪资料与35个自动空气质量监测站PM 2.5数据,分析了北京地区(39.5°N—41.0°N,115.0°E—117.5°E)夏季(6—8月)闪电活动与PM 2.5的时空分布特征,同时针对117次雷暴天气,探讨了气溶胶浓度变化对闪电活动的可能影响.结果表明:PM 2.5浓度及总闪密度均呈现自西北向东南升高的空间分布特征.闪电峰值在污染背景下出现的时间(19∶00LT)晚于清洁背景下(15∶00LT)约4 h,且总闪百分比(~20%)可达清洁背景下(~9%)的两倍.对雷暴前1~4 h的PM 2.5浓度与时间窗(12∶00—22∶00LT)内总闪数目的中位数进行相关分析,发现PM 2.5浓度低于130μg·m-3时,PM 2.5与总闪数存在明显正相关,此时气溶胶可能通过影响云微物理过程进而影响雷暴的对流发展,增强闪电活动;PM 2.5大于150μg·m-3时,总闪数随PM 2.5浓度的增加呈减少趋势,可能的原因是高气溶胶浓度下地面太阳辐射显著下降,对流活动受到抑制,导致闪电活动减少.当PM 2.5浓度在130~150μg·m-3时,两者关系不明显.