最新研究揭示北京地區(qū)的強(qiáng)對(duì)流雷暴和閃電活動(dòng)特征
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2017年7月7日擊中中央廣播電視塔的閃電（拍攝者：鐘魁潤(rùn) 《中國(guó)科學(xué)》雜志社）
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)EurekAlert!：雷電天氣系統(tǒng)常伴隨短時(shí)強(qiáng)降水、雷電、研究冰雹、揭示杭州包夜學(xué)生妹（微信180-4582-8235）一二線城市預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源覆蓋全國(guó)破壞性大風(fēng)等，北京是地區(qū)的強(qiáng)對(duì)流電活動(dòng)特一種強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害性天氣系統(tǒng)，由于形成和增強(qiáng)機(jī)理復(fù)雜，雷暴局地性和突發(fā)性強(qiáng)，和閃準(zhǔn)確預(yù)測(cè)仍然是最新征一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。最近一項(xiàng)研究揭示了北京地區(qū)的研究杭州包夜學(xué)生妹（微信180-4582-8235）一二線城市預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源覆蓋全國(guó)強(qiáng)雷暴和雷電活動(dòng)特征并指出雷電定位資料可用于改進(jìn)強(qiáng)對(duì)流的預(yù)警預(yù)報(bào)。
相關(guān)論文題為“北京地區(qū)雷電災(zāi)害天氣系統(tǒng)的揭示動(dòng)力-微物理-電過程觀測(cè)研究”，為2021年第1期《中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)》的北京封面文章，由中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所郄秀書研究員等撰寫，地區(qū)的強(qiáng)對(duì)流電活動(dòng)特研究者通過多探測(cè)手段的雷暴協(xié)同觀測(cè)，揭示出雷電天氣系統(tǒng)常在北京城區(qū)增強(qiáng)為強(qiáng)颮線或超級(jí)單體雷暴系統(tǒng)。和閃
北京及周邊地形復(fù)雜，最新征動(dòng)力和熱力特征以及大城市環(huán)境等之間的多過程、多尺度之間的相互作用，使得北京地區(qū)雷電天氣系統(tǒng)的發(fā)展傳播機(jī)制十分復(fù)雜。為研究復(fù)雜的熱動(dòng)力和微物理特征對(duì)雷電的影響，研究者針對(duì)北京及周邊地區(qū)的強(qiáng)雷暴進(jìn)行了連續(xù)五年的協(xié)同觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，主要的觀測(cè)手段包括自主研發(fā)的雷電全閃三維定位系統(tǒng)、2臺(tái)X波段雙線偏振多普勒雷達(dá)和4臺(tái)激光雨滴譜儀等，觀測(cè)還利用了中國(guó)氣象局在京津冀地區(qū)的中尺度氣象觀測(cè)網(wǎng)。
該研究發(fā)現(xiàn)颮線和多單體雷暴是影響北京地區(qū)的兩類主要雷電天氣系統(tǒng)，他們常在北京的西部和北部山區(qū)生成發(fā)展，城區(qū)的熱島效應(yīng)和邊界層特征等對(duì)過境雷暴增強(qiáng)產(chǎn)生了重要作用，雷電密度高值區(qū)位于北京昌平東部、順義區(qū)中部和東部以及北京中心城區(qū)，超強(qiáng)雷暴的雷電頻數(shù)可以高達(dá)每分鐘數(shù)百次。
在雷暴云尺度上，雷電多發(fā)生在強(qiáng)對(duì)流區(qū)域以及距強(qiáng)對(duì)流邊緣約10km的過渡區(qū)域內(nèi)。云中存在強(qiáng)烈的上升氣流，冰相粒子的增長(zhǎng)和碰撞分離，不僅增強(qiáng)云內(nèi)的雷電過程，也有利于冰雹的產(chǎn)生，閃電頻數(shù)躍增可以提前預(yù)警冰雹和短時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生，對(duì)冰雹的提前預(yù)警時(shí)間可達(dá)半小時(shí)。
通過建立閃電頻數(shù)與大氣中的水汽混合比、冰相粒子含量、上升氣流速度和雷達(dá)反射因子等模式變量之間的關(guān)系，將閃電資料同化進(jìn)入云分辨尺度數(shù)值預(yù)報(bào)模式中，可顯著改進(jìn)對(duì)雷暴強(qiáng)對(duì)流和強(qiáng)降水的預(yù)報(bào)效果。
這一研究結(jié)果加深了對(duì)雷電天氣系統(tǒng)發(fā)展增強(qiáng)機(jī)理的認(rèn)識(shí)，不僅對(duì)雷暴和雷電研究具有重要意義，而且對(duì)于改進(jìn)強(qiáng)對(duì)流和短時(shí)強(qiáng)降水的預(yù)警預(yù)報(bào)有重要的科學(xué)意義和參考價(jià)值。
來自中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)氣象局和南京信息工程大學(xué)等高校共8個(gè)單位的近30位研究者參與了這項(xiàng)研究，得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（Nos. 41630425, 41761144074）、中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目（No. QYZDJ-SSW-DQC007）和國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（No. 2014CB441401）資助。
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郄秀書，袁善鋒，陳志雄，王東方，劉冬霞，孫萌，孫竹玲，Abhay Srivastava，張鴻波，盧晶雨，肖輝，畢永恒，馮亮，田野，徐嬿，蔣如斌，劉明遠(yuǎn)，肖現(xiàn)，段樹，蘇德斌，孫成云，徐文靜，張義軍，陸高鵬，Da-Lin Zhang，銀燕，余曄. 2021. 北京地區(qū)雷電災(zāi)害天氣系統(tǒng)的動(dòng)力-微物理-電過程觀測(cè)研究. 中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué), 51(1): 46-62, https://doi.org/10.1360/SSTe-2020-0060