最新研究揭示北京地區的強對流雷暴和閃電活動特征

2025-12-05 20:04:12 分類：知識 閱讀(14751)

2017年7月7日擊中中央廣播電視塔的閃電（拍攝者：鐘魁潤 《中國科學》雜志社）
（神秘的地球uux.cn報道）據EurekAlert!：雷電天氣系統常伴隨短時強降水、雷電、研究冰雹、揭示哈爾濱外圍（哈爾濱外圍女））（微信156-8194-*7106）真實可靠快速安排破壞性大風等，北京是地區的強對流電活動特一種強對流災害性天氣系統，由于形成和增強機理復雜，雷暴局地性和突發性強，和閃準確預測仍然是最新征一個很大的挑戰。最近一項研究揭示了北京地區的研究哈爾濱外圍（哈爾濱外圍女））（微信156-8194-*7106）真實可靠快速安排強雷暴和雷電活動特征并指出雷電定位資料可用于改進強對流的預警預報。
相關論文題為“北京地區雷電災害天氣系統的揭示動力-微物理-電過程觀測研究”，為2021年第1期《中國科學：地球科學》的北京封面文章，由中國科學院大氣物理研究所郄秀書研究員等撰寫，地區的強對流電活動特研究者通過多探測手段的雷暴協同觀測，揭示出雷電天氣系統常在北京城區增強為強颮線或超級單體雷暴系統。和閃
北京及周邊地形復雜，最新征動力和熱力特征以及大城市環境等之間的多過程、多尺度之間的相互作用，使得北京地區雷電天氣系統的發展傳播機制十分復雜。為研究復雜的熱動力和微物理特征對雷電的影響，研究者針對北京及周邊地區的強雷暴進行了連續五年的協同觀測實驗，主要的觀測手段包括自主研發的雷電全閃三維定位系統、2臺X波段雙線偏振多普勒雷達和4臺激光雨滴譜儀等，觀測還利用了中國氣象局在京津冀地區的中尺度氣象觀測網。
該研究發現颮線和多單體雷暴是影響北京地區的兩類主要雷電天氣系統，他們常在北京的西部和北部山區生成發展，城區的熱島效應和邊界層特征等對過境雷暴增強產生了重要作用，雷電密度高值區位于北京昌平東部、順義區中部和東部以及北京中心城區，超強雷暴的雷電頻數可以高達每分鐘數百次。
在雷暴云尺度上，雷電多發生在強對流區域以及距強對流邊緣約10km的過渡區域內。云中存在強烈的上升氣流，冰相粒子的增長和碰撞分離，不僅增強云內的雷電過程，也有利于冰雹的產生，閃電頻數躍增可以提前預警冰雹和短時強降水的發生，對冰雹的提前預警時間可達半小時。
通過建立閃電頻數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反射因子等模式變量之間的關系，將閃電資料同化進入云分辨尺度數值預報模式中，可顯著改進對雷暴強對流和強降水的預報效果。
這一研究結果加深了對雷電天氣系統發展增強機理的認識，不僅對雷暴和雷電研究具有重要意義，而且對于改進強對流和短時強降水的預警預報有重要的科學意義和參考價值。
來自中國科學院、中國氣象局和南京信息工程大學等高校共8個單位的近30位研究者參與了這項研究，得到了國家自然科學基金項目（Nos. 41630425, 41761144074）、中國科學院前沿科學重點研究計劃項目（No. QYZDJ-SSW-DQC007）和國家重點基礎研究計劃項目（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，肖現，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. 北京地區雷電災害天氣系統的動力-微物理-電過程觀測研究. 中國科學：地球科學, 51(1): 46-62, https://doi.org/10.1360/SSTe-2020-0060