青藏高原雷暴天气层结特征分析

青藏高原那曲地区夏季雷暴活动相当频繁,这种雷暴主要是受地形的影响,在地形的热力和动力作用下形成雷暴,但强度不大,最大反射率一般不超过 40 dBz,相对云顶高度可伸展到10.0～ 13.0 km,强弱雷暴差别不大.雷暴持续时间大约为30 min左右,主要发生在13:00～19:00(北京时,下同)之间,峰值出现在16:00左右.此外,在晚上也有弱对流,最大反射率约为20 dBz.高原雷暴天气层结具有与平原雷暴完全不同的特征,一般为整层弱不稳定,高度可以伸展到100 hPa,整层不稳定能量不大,强雷暴CAPE值平均为782 J·kg-1,弱雷暴约为406 J·kg-1,分布较均匀,不出现能量特别大的不稳定层次.近地层相对湿度有'逆湿'现象,厚度约1～2 km,平均为60%～80%(雨季后).无论是强雷暴天气还是弱雷暴天气都具有上述相似层结.这种层结可触发对流,发展高度很高,但强度不大,能量较小.这种特殊层结揭示了高原雷暴的特殊结构.雷暴的闪电频数可以表征雷暴发展强度,通常可以建立闪电频数与雷暴单一参量(云顶高度)之间的统计关系式,从而可以利用测量闪电频数来预报雷暴的强弱,但上述关系对于高原雷暴并不适用,必须建立闪电频数与多参量之间的综合关系.

近距离负地闪电场波形的观测分析与数值模拟

利用GPS同步的高时间分辨率闪电电场变化仪,2002年夏季对青藏高原东北部地区的闪电特征进行了多点同步观测,得到了0.4μs时间分辨率的慢天线电场变化仪资料.文中主要分析了8月4日一次雷暴过程中大量负地闪电场变化波形,发现首次闪击先导电场反转距离的变化范围为3.4～5.1km.在3.4km以内,负先导引起的电场变化为负,地闪典型波形呈V形;在5.1km以外,负先导引起的电场变化为正,地闪典型波形呈MP形,即随距离的增加,负地闪典型波形一般从V形变为MP形.另外,将源电荷先导模式和电荷均匀分布的回击静电模式结合,对首次闪击电场变化波形的V形和MP形结构进行了模拟,模拟结果与实际观测结果有很好的一致性.