基于全球闪电定位网的江淮闪电定位网探测效率分析:以台风“利奇马”为例

基于全球闪电定位网(World Wide Lightning Location Network,WWLLN)获取的闪电定位资料对江淮闪电定位网(Jianghuai Area Sferic Array,JASA)在内陆及近海区域的闪电实时探测性能进行评估。通过对2019年第9号超强台风“利奇马”期间产生的闪电活动进行对比分析,发现JASA和WWLLN对台风闪电的径向分布、时间变化和空间变化有较好的一致性,绝大部分闪电发生在云顶亮温小于220 K区域;在台风发展阶段,内核区闪电活动较为频繁,在台风成熟和消亡阶段时,闪电主要分布外雨带,内核区的闪电活动少但集中。在探测效率方面,JASA对江淮区域实时定位到的闪电数远多于WWLLN,相对探测效率和绝对探测效率分别为69.12%和92.51%。而在海洋区域(114~130°E,20~24°N和123~130°E,24~32°N),由于受到JASA站点位置分布的限制,闪电实时定位数略少于WWLLN,其相对探测效率和绝对探测效率分别为32.67%和52.26%。研究结果表明了JASA对内陆及近海区域雷暴具备较强的捕获能力,为实时监测台风期间强对流闪电活动的演变规律提供数据支撑,也为进一步完善站点布局以提升深海区域闪电探测性能提供了理论支撑。

超强台风“山竹”(1822)的闪电活动特征

为了进一步认识热带气旋(TC)全生命期中闪电的活动特征,本文利用全球闪电定位网(WWLLN)资料、中央气象台的TC路径数据、风云四号A星(FY-4A)的相当黑体温度(TBB)数据和ERA5再分析资料,研究了2018年登陆中国的最强台风“山竹”从生成到消亡全生命期中闪电活动的时空分布和随强度的变化特征,探讨了闪电活动与风圈半径及下垫面的关系。结果表明:(1)“山竹”中的闪电活动有明显的三圈结构,内核闪电密度最大,内雨带几乎没有闪电,外雨带闪电数量最多。内核闪电与外雨带闪电的主要发生时间不同,外雨带在远海也能产生大量闪电。(2)闪电活动的方位分布与TC强度、所处地理位置及环境密切相关,不同时期闪电方位分布不同。(3)闪电活动与风圈半径没有明确的关系,闪电活动多发于风圈半径较小的东南和西南方位。(4)TC快速增强期间及前后,内核闪电活动对TC强度增强具有一定的指示作用。此外,内核闪电活动与对流强度呈现较好的相关性。(5)岛屿和陆地的存在对于强对流的发展有着极重要的作用。气流遇到较高地形被迫抬升,形成闪电。TC西南方位距岛屿东南侧约300 km的海面,水汽、热量充足且人为气溶胶较多,有利于上升气流的发展,进而产生闪电。这些认识有助于闪电资料在TC中小尺度强对流监测和预警中的应用。