超级单体龙卷发展过程及闪电活动特征分析
发布时间：2021-03-02 15:03
基于加入了非感应起电,感应起电和放电参数化的WRF（Weather Research and Forecasting）模式模拟了一次伴随强龙卷风,强降雹和频繁地闪活动的超级单体过程,分析了强龙卷,冰雹和闪电之间的关系,并从微物理,动力及电过程角度进一步探讨了产生这种关系的原因。观测结果表明:在冰雹发生之前,地闪活动比较频繁,并且以负地闪为主,在冰雹发生前20分钟左右地闪活动出现了跃增,并且迅速达到峰值;出现降雹后,地闪活动出现了短暂的减弱,并且地闪极性出现了反转,由以负地闪为主转为以正地闪为主。随后正地闪频次出现了跃增并迅速达到峰值,此时龙卷风正处于形成阶段,尚未触地。在龙卷风的发展过程中闪电频次一直在减弱,在中气旋区域几乎没有地闪活动,而且中气旋强度峰值滞后地闪频次峰值约15分钟。模拟结果显示出:（1）地闪极性的反转是由于上升速度的突然增强导致水成物粒子持续碰并增长,粒子含量和尺寸增加以及水成物粒子高度的降低,尤其是霰粒子和雹粒子含量突然增加及高度的降低。垂直方向风场的倾斜导致大量水成物粒子进入前侧下沉气流区,霰/雹-冰晶/雪之间的非感应碰撞分离之后,在底部形成负电荷区,中层非感应起...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２中国龙卷风分布及海拔高度图
图３．１?２０１６年６月２３日?
２０１６年６月２３日，由于西太平洋副热带高压北抬，西侧低层西南气流北上为江苏??省北部地区提供了充足的水汽和能量，与此同时，东北方向一股冷空气南下。由于冷暖??空气的相互作用，导致苏北地区层结极度不稳定，有利于强对流活动的发展［１（）］。图３．１??可以看出：１４：００ＬＳＴ（ＬｏｃａｌＳｔａｎｄａｒｄＴｉｍｅ），在５００ｈＰａ高度江苏省北部地区出现大范围??的西风，且风速超过３０?ｍ／ｓ，?８５０?ｈＰａ髙度盐城地区出现风切变，风速在１５－２０?ｍ／ｓ。张??小玲等［ｉｄ］也指出：ｉ４：〇〇ＬＳＴ时低空急流位于江苏省西北部和安徽省的交界处。在低空??急流的作用下，高相当位温区域为江苏省西北部提供了充足的暖湿空气（图３．１ｂ）。??５５Ｎ－?＂?＂?ｖ／?＾?＾?ｒ＾ｒ：?—?＾?？?／?ｖ?／?ｙ?ｖ?＾；?？４１５??卜’?’?，广，广２?ｙ?，，，／国４０５??４５Ｎ‘’?：、?＂?＂?ｊ?ｊＪ?ｙ?＾?ｖ?ｙ?ｊ?ｙ?纟，、广广广广，，，，，，?ｖ?７?Ｈ??ｙ?ｙ?ｙ?ｙ?ｙ?ｗｗｖｖ?ｖｖ?ａ?／?ｚ／?■??＾?／?■３９５??３５Ｎ－?／?叫?＾?＾?５?＇?■?一??／?ｖ?ｖ＾／?ｖ?ｙ?ｙ?ｙｗｖｖ?＾?ｗ?ｙ?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical simulation of 23 June 2016 Yancheng City EF4 tornadic supercell and analysis of lightning activity[J]. GUO FengXia,LI Yang,HUANG ZhaoChu,WANG ManFei,ZENG FanHui,LIAN ChunHao,MU YiJun. Science China（Earth Sciences）. 2017(12)
[2]2016年6月23日江苏阜宁EF4级龙卷天气分析[J]. 张小玲,杨波,朱文剑,方翀,刘鑫华,周康辉,蓝渝,田付友. 气象. 2016(11)
[3]Recent Significant Tornadoes in China[J]. Ming XUE,Kun ZHAO,Mingjung WANG,Zhaohui LI,Yongguang ZHENG. Advances in Atmospheric Sciences. 2016(11)
[4]中国龙卷的时空分布特征[J]. 范雯杰,俞小鼎. 气象. 2015(07)
[5]Climate Analysis of Tornadoes in China[J]. 姚叶青,俞小鼎,张义军,周自江,谢五三,卢燕宇,余金龙,魏凌翔. Journal of Meteorological Research. 2015(03)
[6]2013年7月7日苏皖龙卷环境场与雷达特征分析[J]. 周后福,施丹平,刁秀广,张家国. 干旱气象. 2014(03)
[7]苏北地区超级单体风暴环境条件与雷达回波特征[J]. 吴芳芳,俞小鼎,张志刚,周小刚,韦莹莹. 气象学报. 2013(02)
[8]A Comparison of the Characteristics of Total and Cloud-to-Ground Lightning Activities in Hailstorms[J]. 姚雯,张义军,孟青,王飞,吕伟涛. Acta Meteorologica Sinica. 2013(02)
[9]安徽龙卷发生的环境条件和临近预警[J]. 姚叶青,郝莹,张义军,李劲,刘高平,邱学兴,余金龙,刘远永. 高原气象. 2012(06)
[10]一次雹暴的闪电特征和电荷结构演变研究[J]. 郑栋,张义军,孟青,吕伟涛,易笑园. 气象学报. 2010(02)
本文编号：3059470
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２中国龙卷风分布及海拔高度图
图３．１?２０１６年６月２３日?
２０１６年６月２３日，由于西太平洋副热带高压北抬，西侧低层西南气流北上为江苏??省北部地区提供了充足的水汽和能量，与此同时，东北方向一股冷空气南下。由于冷暖??空气的相互作用，导致苏北地区层结极度不稳定，有利于强对流活动的发展［１（）］。图３．１??可以看出：１４：００ＬＳＴ（ＬｏｃａｌＳｔａｎｄａｒｄＴｉｍｅ），在５００ｈＰａ高度江苏省北部地区出现大范围??的西风，且风速超过３０?ｍ／ｓ，?８５０?ｈＰａ髙度盐城地区出现风切变，风速在１５－２０?ｍ／ｓ。张??小玲等［ｉｄ］也指出：ｉ４：〇〇ＬＳＴ时低空急流位于江苏省西北部和安徽省的交界处。在低空??急流的作用下，高相当位温区域为江苏省西北部提供了充足的暖湿空气（图３．１ｂ）。??５５Ｎ－?＂?＂?ｖ／?＾?＾?ｒ＾ｒ：?—?＾?？?／?ｖ?／?ｙ?ｖ?＾；?？４１５??卜’?’?，广，广２?ｙ?，，，／国４０５??４５Ｎ‘’?：、?＂?＂?ｊ?ｊＪ?ｙ?＾?ｖ?ｙ?ｊ?ｙ?纟，、广广广广，，，，，，?ｖ?７?Ｈ??ｙ?ｙ?ｙ?ｙ?ｙ?ｗｗｖｖ?ｖｖ?ａ?／?ｚ／?■??＾?／?■３９５??３５Ｎ－?／?叫?＾?＾?５?＇?■?一??／?ｖ?ｖ＾／?ｖ?ｙ?ｙ?ｙｗｖｖ?＾?ｗ?ｙ?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical simulation of 23 June 2016 Yancheng City EF4 tornadic supercell and analysis of lightning activity[J]. GUO FengXia,LI Yang,HUANG ZhaoChu,WANG ManFei,ZENG FanHui,LIAN ChunHao,MU YiJun. Science China（Earth Sciences）. 2017(12)
[2]2016年6月23日江苏阜宁EF4级龙卷天气分析[J]. 张小玲,杨波,朱文剑,方翀,刘鑫华,周康辉,蓝渝,田付友. 气象. 2016(11)
[3]Recent Significant Tornadoes in China[J]. Ming XUE,Kun ZHAO,Mingjung WANG,Zhaohui LI,Yongguang ZHENG. Advances in Atmospheric Sciences. 2016(11)
[4]中国龙卷的时空分布特征[J]. 范雯杰,俞小鼎. 气象. 2015(07)
[5]Climate Analysis of Tornadoes in China[J]. 姚叶青,俞小鼎,张义军,周自江,谢五三,卢燕宇,余金龙,魏凌翔. Journal of Meteorological Research. 2015(03)
[6]2013年7月7日苏皖龙卷环境场与雷达特征分析[J]. 周后福,施丹平,刁秀广,张家国. 干旱气象. 2014(03)
[7]苏北地区超级单体风暴环境条件与雷达回波特征[J]. 吴芳芳,俞小鼎,张志刚,周小刚,韦莹莹. 气象学报. 2013(02)
[8]A Comparison of the Characteristics of Total and Cloud-to-Ground Lightning Activities in Hailstorms[J]. 姚雯,张义军,孟青,王飞,吕伟涛. Acta Meteorologica Sinica. 2013(02)
[9]安徽龙卷发生的环境条件和临近预警[J]. 姚叶青,郝莹,张义军,李劲,刘高平,邱学兴,余金龙,刘远永. 高原气象. 2012(06)
[10]一次雹暴的闪电特征和电荷结构演变研究[J]. 郑栋,张义军,孟青,吕伟涛,易笑园. 气象学报. 2010(02)
本文编号：3059470
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3059470.html
