2017-2020年福建省冰雹和短时强降水云三维闪电特征分析

选用VLF/LF(ADTD_2C)三维闪电监测资料和双偏振雷达资料,对2017—2020年福建省31个冰雹、32个短时强降水单体闪电特征进行统计分析。结果表明:福建省多数冰雹云单体降雹前闪电频数超过50次/6 min,而强降水单体超过50次/6 min的较少;冰雹单体正地闪和正云闪比率较高,强降水单体则较低。80%冰雹单体闪电频数峰值较降雹时间提前3~25 min,并在降雹前出现总闪频数跃增,递增率多数大于4次/min。超过1/2的强降水单体,其闪电频数峰值时间较降水峰值提前2~35 min,闪电频数在降水峰值前增大,递增率多数小于4次/min。两类单体成熟阶段的云闪频数最高,云闪主要集中分布在2~6 km高度层。冰雹单体中,融化层以下为冰雹和大雨粒子组成的低层,以上为冰雹和霰组成的高层;强降水单体中,融化层以下为大雨粒子组成的低层,以上为冰晶、过冷水滴组成的高层。闪电频数与强回波中心高度和强回波伸展高度均为正相关,对流发展高度越高,冰相过程越显著,闪电活动越强。

福建冰雹云三维闪电及双偏振雷达回波特征分析

为了深入认识冰雹云中闪电的演变特征及云物理机制,利用VLF/LF三维闪电监测资料,结合S波段双偏振雷达、地面观测等资料,采用统计、对比方法,对福建2017—2020年31个冰雹单体闪电特征进行了分析。结果表明:降雹前闪电频数峰值约有2/3在50次·(6 min)^(-1)以上,80%冰雹云地面降雹出现在闪电峰值后的3~25 min;降雹前总闪电频数出现跃增,70%雹暴单体频数平均递增率达4次·min^(-1)以上,闪电快速跃增提前于降雹前6~40 min;云闪频数在成熟阶段最多,发展阶段最少;冰雹单体三个阶段云闪集中分布在2~6 km高度层;差分反射率因子(Z_(dr))、相关系数(CC)等参数及粒子相态识别分析表明雹云降雹前融化层以上由冰雹和霰组成,融化层下由干、湿冰雹和雨粒子组成,低层则主要由湿冰雹和中大雨粒子组成;闪电频数、正地闪或正云闪占比率与回波强度、最强回波高度、强回波伸展高度呈正相关。结合了闪电资料与双偏振雷达参量,为识别冰雹云体演变及雷电预警提供参考。