一次超级单体过程中的雷电活动特征
编号:323
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更新:2022-07-06 19:04:52
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摘要
2017年4月19日中午,漳州龙海地区发生一次雹暴过程,过程中存在明显的中尺度气旋结构特征,具备超级单体特征,约于13:00龙海地区出现小冰雹。
图1a可见此次超级单体过程中不同强度反射率因子体积成双峰特征,第一次回波体积峰值大于第二次。闪电活动频次整体呈单峰趋势,85%的闪电活动集中发生在对流云系第一次发展旺盛期,持续时间约35min(12:45~13:20)。在云系初生阶段闪电活动并不活跃,。12:19超级单体的双偏振雷达参量出现了明显的ZDR柱、KDP柱特征,并于12:24出现一次云闪,此后20min内无闪电活动。 随着对流单体不断发展旺盛,12:43云系0℃层以上反射率因子大于45dBZ的回波体积逐渐高达650km3,闪电活动频次开始迅速增加,于12:45、12:54产生了2次闪电2σ跃增信号(图1b),分别提前于降雹时刻约15min和6min。13:01云系0℃层以上回波强度大于45dBZ的回波体积达到峰值1218 km3,与闪电活动频次峰值和产生冰雹时间相一致,回波强度为30~35dBZ的回波体积峰值则相对落后约6min。降雹后总闪频数显著减少,且-10~-15℃区域强回波体积(>50dBZ)有所减小,可见闪电活动减弱与云内冰相粒子的快速减少有一定关系。
结合图1b和图1c可以看出,12:45第一次2σ跃增信号出现时,反射率因子大于50 dBZ的强回波顶高突破-10℃,闪电频次迅速增加,这是由于对流云系发展过程中云中液态水含量不断增大,丰富的水滴、冰晶等在在雷暴中强上升气流的作用下碰撞导致云中带电粒子的增多。随后超级单体不断发展成熟,13:00云系回波顶高高达10km,强回波中心(>45dBZ)高达8km,此时闪电活动频次也达到峰值,20min后云系开始不断减弱,随后再次增强。超级单体二次增强过程中(13:30-14:20),云系0℃层以上反射率因子大于45dBZ的回波体积峰值高达660km3,但上升气流明显较弱,云系回波顶高约为6km,云系强回波中心发展高度较低,期间闪电活动较弱。可见液态水含量以及上升气流强度都是影响雷暴起电放电的关键因素。
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