蒙古东部冷涡造成河北中南部雹暴过程的地闪特征分析

应用地面闪电定位系统、多普勒雷达、加密自动雨量站资料，对2007年7月8～9日蒙古东部冷涡天气系统下，发生在河北中南部的两次雹暴过程进行了分析。结果表明：两次雹暴均产生大量地闪活动，且以负地闪占优势，闪电集中发生时段与强对流发生及维持时间相当。雹暴和强降水在时空分布上对应的地闪极性有明显差异，降雹发生在雹暴云团中正地闪最活跃的阶段，正地闪集中出现在强回波中心及其邻近区域，降雹点落在正地闪聚集区附近；对流性强降水云团中负地闪频繁发生，强降水区出现在负地闪密度高值中心附近，负地闪簇集区域预示着对流性强降雨的落区。多单体风暴中，闪电的频率及聚集区域主要取决于雷暴单体的数目、强度和相互接近的程度，其造成的强降雹主要发生在总地闪的活跃期。本次个例分析显示，总闪电频数跃增、正闪频数突增，仅先于降雹数分钟（几乎同时）发生。因此，根据闪电频数变化可监测对流强度的演变和冰雹天气的发生。

包含三次降雹的雹暴过程地闪活动特征分析

为研究雹暴的地闪活动特征,利用地闪资料与3组双雷达探测资料反演的风场,对包含3次降雹的一次雹暴过程的地闪活动特征及其与雹暴动力、微物理条件的关系进行了分析与讨论.主要结果为:(1)整个雹暴过程中发生了3次持续降雹事件,并伴随着3次地闪活动出现峰值,在降雹前地闪频次均有跃增现象.降雹开始后,地闪频次均迅速减少.(2)整个雹暴过程中对应地闪接地位置的0℃层、-20℃层高度的垂直速度范围分别集中在-2-2 m/s和-10-10 m/s.但3次降雹时段的地闪接地位置分别对应-20℃层高度的强下沉气流区附近、强上升与下沉气流区的交界区和弱的下沉气流区.(3)选取的雹暴内最大反射率(Zmax)、-20℃层高度最大反射率(Zmax_-20℃)、-20℃层高度大于40 dBz格点数(Sum(Z-20℃>40 dBz))3个雷达回波参量与地闪频次变化趋势一致,其相关系数分别为0.64、0.64、0.76.选取的对应地闪接地位置-20℃层高度的最大垂直速度绝对值(|W|max-20℃)和-20℃层高度以上垂直速度绝对值大于5 m/s的体积(|V|5 m/s↑-20℃)两个垂直速度参量与地闪频次成正比,且阶段最大值与地闪频次阶段最大值对应,相关系数分别为0.72、0.65.综合考虑动力和微物理影响的可降冰质量通量(F)与地闪频次的相关最显著,相关系数达0.85.整个雹暴过程发展最旺盛的第2次降雹阶段的地闪频次较低,推测强动力过程作用下的电荷结构特征不利于地闪发生.但动力过程在整个雹暴过程中具有正向支配作用,上升气流变化超前于冰晶质量和闪电频次变化,影响着雷达回波变化.