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一次雹暴过程的闪电和双偏振雷达观测分析

雹暴;闪电；双偏振雷达特征;观测分析

雷电预警预报技术及其应用 > 雷电预警预报技术

       2020 年6月1日下午至夜间山东中西部地区出现降雹天气，此次冰雹过程受高空槽影响，于当日中午在河北东南部触发并自鲁西进入山东境内，导致5地市先后出现降雹，在济南、泰安、临沂部分地区造成严重的冰雹灾害。本文利用雷电、多普勒双偏振雷达、卫星以及常规气象观测资料，对这次降雹过程进行了详细的分析。结果表明：山东高CAPE、高850hPa与500hPa温差、强垂直风切变、较低的0℃层高度和较高的DCAPE，为雹暴的发生发展提供良好的环境条件。雹暴的云闪非常活跃，云闪和地闪比例约为5.4，在开始阶段云闪占总闪电的比例高于其他时段。在地面降雹开始之前总闪电频数出现跃增，其峰值提前降雹约6min，同时云闪表现更加活跃；地面出现降雹之后，云闪频数快速下降，地闪占总闪电比增加，甚至超过50%。雹暴的闪电活动均发生于低于-50℃，且密集出现在低于-60℃的云区内。本次冰雹具有明显的三体散射特征。闪电主要发生30dBZ以上的回波区域，密集的云闪对应强对流区，表明云内垂直运动剧烈。负地闪与差分相移率(K_DP)>0.5°·km^-1和差分反射率（Z_DR）大于2.0dB区域对应关系非常一致，表明负地闪与强降水区密切相关。雹暴回波穹隆区的Z_DR值较高、CC值较低，很好地指示了上升气流区。在较高的水平反射率因子（Z_H）和较低的相关系数（CC）以及较低的Z_DR（甚至为负值）区域对应冰雹粒子区域。闪电很好地对应于云内霰、湿雪、冰雹、干雪等大的冰相粒子区。0℃以上Z_DR≥1.0dB的体积、0℃以上Z_H≥30dBZ的体积、0℃以上Z_H≥30dBZ的冰水含量与总闪电频数的时间演变趋势基本一致，他们与总闪电频数的相关系数分别为0.756、0.78和0.71，进一步证实大的冰相粒子在起电过程中发挥着主导作用。