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基于Ka-C双偏振雷达的雷暴对流结构和微物理特征研究

雷暴；闪电活动；粒子识别；双偏振雷达

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.28 雷暴气象和雷电物理

雷暴的发生发展及起电机制与雷暴云内部粒子分布和结构密切相关，因此，开展雷暴系统的精细化观测、分析与预测研究，对深入探究雷暴系统内部对流结构与微物理特征，具有重要的科学意义和实际应用价值。本研究以2024年8月26至27日安徽北部发生的一次典型雷暴过程为研究对象，基于Ka-C双波段双偏振雷达、安徽省S波段业务雷达、ERA5再分析资料及探空资料，采用模糊逻辑水成物识别算法对十种水成物粒子进行分类，通过空间距离≤10km、时间差≤0.5s的方法对VLF-LLN资料进行聚类，对此次强对流事件开展系统分析。研究表明，此次雷暴发生过程为典型的“低层暖湿、中层干冷、高层辐散”的强对流背景特征，途经淮南地区，暖湿气流充沛；雷暴系统自河南东部进入安徽北部，呈现东北-西南走向的带状结构，最大雷达回波反射率超过60dBZ；整个雷暴生命史过程中闪电活动主要集中于东北侧的带状强回波区，最强地闪频次达到每5分钟165次，回波强度普遍高于50dBZ，但是雷达回波同样达到50dBZ强度的淮南区域闪电活动偏弱。结合S波段与C波段雷达资料对地闪活动频次低、回波强度高的淮南范围分析发现途径淮南的雷暴系统内部冰相粒子浓度低、尺度小，雷达反射率大于35dBZ区域以降水粒子为主，起电条件较弱。