华北一次中尺度对流系统中的闪电活动特征及其与雷暴动力过程的关系研究 被引量：42

1

作者 刘冬霞 郄秀书 冯桂力 《大气科学》 CSCD 北大核心 2010年第1期95-104,共10页

利用地面地闪定位资料、多普勒天气雷达和常规气象资料,分析了一次具有前部对流线和后部大范围层状云降水(LLTS)的典型中尺度对流系统(MCS)的闪电活动演变特征。整个MCS生命史中负地闪占主导地位,正地闪则表现不活跃。观测得到MCS消散... 利用地面地闪定位资料、多普勒天气雷达和常规气象资料,分析了一次具有前部对流线和后部大范围层状云降水(LLTS)的典型中尺度对流系统(MCS)的闪电活动演变特征。整个MCS生命史中负地闪占主导地位,正地闪则表现不活跃。观测得到MCS消散阶段云闪与地闪的比例为2∶1,地闪主要分布在地面相对位温和对流不稳定能量均达到高值的区域;负地闪主要密集地分布在大于40dBZ的回波范围内;正地闪则稀疏地分布在30～40dBZ的回波范围内。在低于-40℃的温度区域内地闪分布较多,而密集的地闪分布在温度梯度大的区域内。结合单多普勒雷达的水平风场反演,发现地闪集中出现在气流表现为气旋性切变或水平风呈现切变的区域。该区域与MCS的强回波区相对应,并且地闪易发生在上升气流达到最大并开始出现下沉气流的阶段。 展开更多

关键词 地闪 水平风场 雷达回波 云顶亮温 中尺度对流系统

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追踪强对流云团演变探讨郑州7.20暴雨产生原因

2

作者 杨家艳 李昀英 陈梓桐 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期517-525,共9页

2021年7月20日,河南省在异常偏北的西太平洋副热带高压、发展加强的台风“烟花”以及西南季风的共同影响下产生了暴雨,造成了严重的生命财产损失,其中郑州市受灾最为严重。基于Himawari-8卫星云顶亮温数据,利用迭代对流云团追踪算法,对... 2021年7月20日,河南省在异常偏北的西太平洋副热带高压、发展加强的台风“烟花”以及西南季风的共同影响下产生了暴雨,造成了严重的生命财产损失,其中郑州市受灾最为严重。基于Himawari-8卫星云顶亮温数据,利用迭代对流云团追踪算法,对此次暴雨过程的强对流云团进行识别与追踪,探究暴雨发生的原因。结果表明,造成此次暴雨过程的强对流云团于7月20日10∶10在河南省北部生成,受太行山和嵩山的阻挡以及台风西侧东南水汽持续输送在移动过程中不断发展加强,生命周期长达9.3 h。郑州暴雨开始于对流云团最强盛时刻,而暴雨维持期间,强对流云团面积逐渐减小、云顶亮温持续升高,不稳定能量的释放和降水的拖曳作用促进了云团的减弱,云团迅速消亡,降水停止。上述研究表明在水汽持续输送和地形阻挡影响下,强对流云团发展加强和长时间盘踞是造成郑州特大暴雨的直接原因。 展开更多

关键词 “7.20”暴雨 追踪算法 云顶亮温 强对流云团

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崇左市一次强风雹天气过程分析 被引量：2

3

作者 李华实 詹莹玉 +2 位作者 苏彦 农明哲 唐昌秀 《广东气象》 2018年第1期33-38,共6页

运用常规气象观测资料、FNL资料以及FY-2G卫星TBB产品资料,对2016年4月10日崇左市强风雹天气过程进行分析。研究表明:高层低槽加深东移、中层干冷空气侵入、低层冷切南压和急流发展以及冷锋南压是该次强风雹天气的有利背景条件。中低层... 运用常规气象观测资料、FNL资料以及FY-2G卫星TBB产品资料,对2016年4月10日崇左市强风雹天气过程进行分析。研究表明:高层低槽加深东移、中层干冷空气侵入、低层冷切南压和急流发展以及冷锋南压是该次强风雹天气的有利背景条件。中低层假相当位温高能区和低层假相当位温锋区的重叠区域具有强的层结不稳定,并与两次强风雹发生时间和落区对应较好。上干下湿的大气层结和强垂直风切变为强风雹天气发生提供了良好的环境潜势。风暴相对螺旋度(SRH)大值区以及大水平梯度区对两次强风雹天气系统发展有较好的指示作用。强风雹地点与对流云团的TBB低值中心未有较好对应,而对流云团产生的强降雨中心与其TBB低值中心对应较好。 展开更多

关键词 天气学 强风雹 冷锋 风暴螺旋度 云顶亮温 崇左市

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卫星资料在云顶粒子尺度特征分析中的应用 被引量：10

4

作者 刘健 董超华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期124-128,共5页

选取NOAA卫星AVHRR通道 3(3 5 5～ 3 93μm)观测资料 ,分析云顶粒子的物理性质 ,并用地面雨量和雷达观测资料对卫星反演分析结果进行验证 .分析结果显示通道 3反射率小 ,云顶粒子尺度大时易产生降水 .当云层为单一层次时 ,通道 3的反射... 选取NOAA卫星AVHRR通道 3(3 5 5～ 3 93μm)观测资料 ,分析云顶粒子的物理性质 ,并用地面雨量和雷达观测资料对卫星反演分析结果进行验证 .分析结果显示通道 3反射率小 ,云顶粒子尺度大时易产生降水 .当云层为单一层次时 ,通道 3的反射率小值区与雷达回波区间具有良好的对应关系 ,证实了在降水过程中卫星分析云顶粒子尺度结果与雷达观测一致 . 展开更多

关键词 云顶粒子 反射率 亮度温度 大气 物理性质 卫星资料 尺度特征

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山东一次飑线过程的闪电特征和大风形成机制分析 被引量：8

5

作者 朱义青 高安春 《气象科学》 北大核心 2021年第2期191-199,共9页

利用闪电定位资料、多普勒雷达资料和卫星资料分析2016年6月13日发生在山东的一次飑线天气过程的地闪变化特征和大风形成机制,结果表明:本次过程发生在东北冷涡影响背景下,大气层结上冷下暖,随着层结不稳定性逐渐增强和不稳定能量的积蓄... 利用闪电定位资料、多普勒雷达资料和卫星资料分析2016年6月13日发生在山东的一次飑线天气过程的地闪变化特征和大风形成机制,结果表明:本次过程发生在东北冷涡影响背景下,大气层结上冷下暖,随着层结不稳定性逐渐增强和不稳定能量的积蓄,在较强的深厚垂直风切变环境下触发强对流风暴进而组织成飑线。整个飑线过程中负地闪占主导地位,约占地闪总数的89.25%;在飑线的成熟阶段,负地闪频数达到最大峰值后的5~10 min,正地闪也出现最大峰值;负地闪主要出现在回波发展至成熟阶段,多发生在>45 dBZ的强回波区域中;正地闪主要出现在飑线的成熟至消散阶段;当TBB达到最低值时,飑线达到最强盛阶段,地闪频数达顶峰。利用WINDEX计算的地面最大风速的潜势与观测的地面极大风速较接近;地面大风阶段对应着剧烈的闪电活动,冰雹大风等灾害性天气的最强时刻与正地闪的峰值出现时间较为一致。 展开更多

关键词 飑线 地闪 云顶亮温 灾害性大风

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基于动态特征的强对流云团追踪 被引量：7

6

作者 刘年庆 郑媛媛 +2 位作者 蒋建莹 方翔 马奎俊 《高原气象》 CSCD 北大核心 2013年第2期556-563,共8页

利用FY-2E卫星数据获取的强对流云团面积、重心、长短轴比、重心与形心距离、移动速度、移动角度和最低亮温等属性的变化可作为动态特征,利用慢特征分析方法提取云团中具有一定连续性和稳定性的动态特征对强对流云团不同阶段进行识别和... 利用FY-2E卫星数据获取的强对流云团面积、重心、长短轴比、重心与形心距离、移动速度、移动角度和最低亮温等属性的变化可作为动态特征,利用慢特征分析方法提取云团中具有一定连续性和稳定性的动态特征对强对流云团不同阶段进行识别和追踪。结果表明,动态特征与强对流云团的不同发展阶段具有很好的对应关系:在初生阶段,云团的移动方向和速度不稳定,但是面积呈现出缓慢增长态势,云顶亮温缓慢下降,此时云团的慢特征为面积和云顶亮温;在成熟阶段,云团的移动路径趋于稳定,云顶亮温达到最低,云团重心和形心基本重合;在消散阶段,存在云团分裂和云团的重心与形心分离特征。云团长短轴比的变化与云团最低亮温的变化趋势一致,移速缓慢的对流云团更容易造成集中强降水,快速移动的对流云团大多造成地面大风。 展开更多

关键词 云顶亮温 强对流云团 外推预报

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2021年4月崇仁一次暴雨过程分析

7

作者 计加成 周瑜 +1 位作者 金琦炜 李超 《气象水文海洋仪器》 2024年第3期99-102,共4页

基于2021-04-24-2021-04-25崇仁一次暴雨过程,利用常规气象资料、地面观测数据、FY-2G云顶亮温数据及NCEP 1°×1°再分析数据,结合物理量的诊断技术,对此次暴雨的环流形势、水汽条件、动力条件、热力条件及中尺度系统进行... 基于2021-04-24-2021-04-25崇仁一次暴雨过程,利用常规气象资料、地面观测数据、FY-2G云顶亮温数据及NCEP 1°×1°再分析数据,结合物理量的诊断技术,对此次暴雨的环流形势、水汽条件、动力条件、热力条件及中尺度系统进行了深入的探究。研究表明:两槽一脊大尺度环流的存在大大促进了暴雨的形成;西南急流的形成使得大量水汽持续向暴雨地带传递;大气强烈的不稳定性及垂直上升运动为暴雨过程提供了热力条件和动力条件。研究结果为短时临近天气的预报预警工作提供参考。 展开更多

关键词 崇仁暴雨 两槽一脊 云顶亮温

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2022年春季湖北一次强对流天气过程雷达卫星闪电观测特征分析 被引量：2

8

作者 朱传林 姚雯 +3 位作者 苟阿宁 庞文静 张文刚 李俊 《气象科技》 2023年第3期431-440,共10页

利用卫星、雷达、闪电和NCEP再分析资料等,以湖北省2022年3月16日一次大范围强对流过程为研究个例,对西南涡移动过程中两个不同位置对流系统的观测特征进行了分析。结果表明:槽前西南涡东移是本次强对流的主要影响系统,东部的风雹天气... 利用卫星、雷达、闪电和NCEP再分析资料等,以湖北省2022年3月16日一次大范围强对流过程为研究个例,对西南涡移动过程中两个不同位置对流系统的观测特征进行了分析。结果表明:槽前西南涡东移是本次强对流的主要影响系统,东部的风雹天气主要出现在低涡及暖式切变线顶部,南部对流则是由低涡南部冷式切变线诱发。本个例中对流发展初期云顶亮温TBB逐渐下降到220 K以下,未来1 h TBB变率局部最大可达-30℃,大部分闪电紧贴着TBB≤220 K积云右侧和TBB变率大值区中心及边缘,对流系统右侧的闪电对于对流系统的发展移动有较好的指示意义;成熟期TBB≤210 K的积云面积达到最大,未来1 h TBB变率减小,密集闪电分布在积云云团中部且随着TBB低值区移动。雷达观测反射率因子垂直剖面呈右倾结构,对流发展阶段的右倾特征更为明显,闪电位于对流系统右前侧,和≥45 dBz的强回波基本吻合;≥45 dBz、≥50 dBz组合反射率面积,≥10 km、≥12 km回波顶高面积与对流发展演变呈正相关,正、负地闪峰值出现较风雹有0~18 min的时间提前量,负地闪的首次峰值对风雹的提前量可达18 min。 展开更多

关键词 强对流 云顶 亮温变率 雷达观测 闪电

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2019年5月湖北东部一次大暴雨过程诊断分析 被引量：6

9

作者 黄思先 王保 翟红楠 《沙漠与绿洲气象》 2021年第3期38-45,共8页

利用NCEP 1°×1°格距逐6 h再分析资料、FY-2F逐时云顶亮温(TBB)资料、国家气象站常规探空和地面气象观测资料、湖北省区域气象自动站资料,对2019年5月25日湖北省东部一次大暴雨过程进行诊断分析。结果表明:500 hPa中高纬... 利用NCEP 1°×1°格距逐6 h再分析资料、FY-2F逐时云顶亮温(TBB)资料、国家气象站常规探空和地面气象观测资料、湖北省区域气象自动站资料,对2019年5月25日湖北省东部一次大暴雨过程进行诊断分析。结果表明:500 hPa中高纬低槽不断分裂南下,盆地低槽稳定维持,中低层低涡扰动,切变线和低空急流维持,是本次大暴雨的有利天气背景;有西南向的水汽输送通道并在暴雨区强烈辐合,水汽辐合中心位于900~950 hPa,500 hPa以下整层温度露点差都在4℃以下;暴雨区在150 hPa以下为正平均涡度;400 hPa以上为正平均散度,其下为负平均散度,最强降水时段高层辐散低层辐合的配置明显向对流层下层压缩,高层负涡度低层正涡度的配置催生了高层辐散低层辐合的散度配置,有利于垂直上升运动加强;暴雨区上升运动从1 000 hPa延伸到200 h Pa,整层以上升运动为主,在最强降水时段上升运动中心明显下移;有明显的上冷下暖层结结构,形成低层暖平流高层冷平流的温度平流配置,有利于产生对流不稳定;降水云顶亮温TBB≤-50℃区域与降水区对应,近似圆形的中尺度对流系统对湖北东部强降水十分有利。 展开更多

关键词 大暴雨 水汽条件 平均涡度 平均散度 云顶亮温

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广东2022年一次强降水的FY-4A观测及闪电特征 被引量：1

10

作者 蔡占文 王彤 +2 位作者 朱传林 雷彦森 苟阿宁 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期313-322,共10页

利用FY-4A卫星闪电成像仪LMI、TBB、地基闪电ADTD数据和NCEP-FNL再分析资料等,以2022年5月10日广东一次暴雨过程为例,对两个不同强降水区域对流云团发展演变的观测特征进行了分析。结果表明:中北部清远至九连山南侧的强降水1区属于典型... 利用FY-4A卫星闪电成像仪LMI、TBB、地基闪电ADTD数据和NCEP-FNL再分析资料等,以2022年5月10日广东一次暴雨过程为例,对两个不同强降水区域对流云团发展演变的观测特征进行了分析。结果表明:中北部清远至九连山南侧的强降水1区属于典型的锋面低槽型暴雨,发生在低槽前部冷暖交汇区,珠江口西侧沿海附近的强降水2区则是暖区西南和偏南气流辐合作用的结果。此个例强降水发生前TBB迅速下降,强降水主要位于对流云团TBB低值中心梯度大值区。对流发展初期TBB逐渐下降到230 K以下,TBB变率较前1 h下降幅度可达-15℃以上,局部可达-30℃,对流云团移动前方的闪电对下一时刻对流的发展移动有很好的指示意义,锋面降水中ADTD较LMI提前出现;成熟阶段TBB大范围下降到220 K以下,局部200 K以下,TBB变率减小,维持在0~-10℃,闪电达到峰值,密集闪电随着TBB≤220 K低值区移动。 展开更多

关键词 FY-4A卫星 LMI 强降水 云顶亮温变率

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河南省2005-06-21强对流天气分析 被引量：2

11

作者 郑世林 席世平 《河南气象》 2006年第3期46-47,共2页

利用天气图和FY-2C的卫星云图及其反演产品,分析了2005年6月21日凌晨到上午河南省中部的雷雨大风和冰雹天气过程,结果表明:高空冷平流、地面辐合线和前期贮存的较高不稳定能量,为此次强对流天气过程提供了极为有利的不稳定能量和动力条... 利用天气图和FY-2C的卫星云图及其反演产品,分析了2005年6月21日凌晨到上午河南省中部的雷雨大风和冰雹天气过程,结果表明:高空冷平流、地面辐合线和前期贮存的较高不稳定能量,为此次强对流天气过程提供了极为有利的不稳定能量和动力条件;在灾害性天气发生的前期,FY-2C卫星云图及其反演产品有很好的指示性,云顶亮温梯度大的区域是灾害性天气的易发区,对流性降水易发生在高层急流南侧的低层高湿区。 展开更多

关键词 Sweat指数 风暴强度指数 云顶亮温 云迹风 云区湿度廓线

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甘肃河东地区基于Himawari-8卫星多通道数据的降水反演 被引量：3

12

作者 孔祥伟 李晨蕊 +1 位作者 陈晓燕 李润祥 《气象研究与应用》 2020年第3期54-60,共7页

应用Himawari-8卫星多通道数据和甘肃河东地区三次区域性降水天气观测数据,利用支持向量机(SVM)、云顶亮温变温和降水二次曲线拟合方法进行降水反演及对比分析。结果表明:(1)SVM反演降水能力随降水量级增大逐渐降低,反演结果整体偏小,... 应用Himawari-8卫星多通道数据和甘肃河东地区三次区域性降水天气观测数据,利用支持向量机(SVM)、云顶亮温变温和降水二次曲线拟合方法进行降水反演及对比分析。结果表明:(1)SVM反演降水能力随降水量级增大逐渐降低,反演结果整体偏小,尤其对20mm·h^-1以上降水反演结果明显偏小;(2)云顶亮温变温分布随小时降水强度增大向低值区转移,负变温越大对应着越强的小时降水量。云顶亮温变温与小时降水的关系近似为二次曲线,当变温为负值时其与降水量呈显著线性负相关;(3)SVM反演结果优于二次曲线拟合,前者具有更高的相关系数、更小的相对误差及均方根误差。 展开更多

关键词 Himawari-8卫星 支持向量机 云顶亮温变温 定量降水估计

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基于红外亮温法的对流云云顶高度反演研究

13

作者 段炼 张杨 +1 位作者 郭鹏宇 赵志 《红外》 CAS 2022年第9期33-40,共8页

基于Himawari-8的可见光和红外扫描辐射计(AHI)数据,采用红外亮温法对2019年6~8月目标区域(20°N~30°N,100°E~120°E)的对流云云顶高度进行了计算。首先通过阈值法挑选出对流云区;然后基于红外亮温法,利用Himawari-8... 基于Himawari-8的可见光和红外扫描辐射计(AHI)数据,采用红外亮温法对2019年6~8月目标区域(20°N~30°N,100°E~120°E)的对流云云顶高度进行了计算。首先通过阈值法挑选出对流云区;然后基于红外亮温法,利用Himawari-8的11.2μm通道数据与ERA5再分析资料中的温度气压层数据进行了云顶高度反演;最后将反演云顶高度H与全球降水观测计划(Global Precipitation Measurement,GPM)产品数据进行了对比。结果显示,基于红外亮温法的Himawari-8数据反演对流云云顶高度与GPM产品数据一致,具有很好的相关性。相关系数为0.9,均方根偏差为0.29,平均偏差为0.48,纬向的离散分布优于经向,具有较强的适用性。 展开更多

关键词 云顶高度 对流云 红外亮温

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