中国防雷企业网 - 闪电探测资料在灾害性天气预报中的应用

闪电探测资料在灾害性天气预报中的应用

　　现在是我国闪电监测业务发展的关键时期，面对闪电灾害服务的强烈社会需求，气象部门正在开展闪电监测业务监测网建设和研究工作，使闪电探测和预警成为气象服务产品中的一种新形式。要保证能够提供雷电预报和警报的多种服务，关键是在国闪电监测网建设的同时，将其发展成为闪电监测和雷暴预警服务的业务系统，发展能够应用于社会的闪电灾害的服务产品，因此可以说闪电资料开发应用的程度将直接关系到全国雷电监测网业务运行的能力。要使闪电定位监测系统的建设，在大气电活动的探测和灾害性天气预报中发挥起应有的作用，首先要在闪电数据的应用方面,发展可用于业务的诊断和预报技术，与国外相比在闪电资料的应用研究方面我国还相对落后，并没有成熟的可用于预报的诊断技术和预报产品。利用闪电数据的特征与强对流天气的关系，开展“闪电定位探测数据的综合应用技术研究”尤为重要。
　　在短时天气预报的应用方面，雷电信息有可能作为对流性天气灾害超短时预报的新手段已受到重视。80年代美国曾经开展了对流降水试验计划CaPE，反映了人们对认识到电结构，特别是对流云系统电结构的复杂性，也反映了起电过程的多样性和复杂性。目前美国NWS和NOAA正在实施的以闪电为研究焦点的试验项目STEPS，其主要目的是研究雷电结构与灾害性雷暴的关系，STEPS试验项目的探测试验中采用了三维闪电探测系统和Doppler天气雷达等探测设备。近年来的研究表明，利用多种探测手段进行灾害性天气的预报,是提高其准确度的可靠方法。　　利用雷达和雷电定位对雷暴的观测分析表明，雷电频数也与雷暴的生消演变过程有直接关系，雷电放电位置的移动及其强度演变较之雷达强回波有某种超前性，因而有可能作为雷暴超短时预报的手段。
　　暴雨、冰雹、微下击暴流等灾害性天气过程主要发生在中小尺度天气系统常常引起重大的经济损失，因此加强中小尺度灾害性天气过程的监测预报非常重要。中小尺度的天气过程的发生和发展变化一般都非常快，而且空间尺度较小，因此预报中小尺度天气存在着很大难度。尽管随着技术的发展各种具有探测雷暴系统内降水物类型、相态以及动力场结构等多参数的偏振雷达、多普勒雷达技术已被广泛应用于强风暴的业务监测及研究工作中，并对雷暴的监测和灾害性天气的预报发挥了重要的作用，但预报的准确率和时效性等还需要进一步加强。中小尺度灾害性天气过程常常伴有强烈的闪电活动，对它们之间的相关性的研究随着雷电定位系统的应用而取得了许多有意义的结果，特别是经常发生在一些超级单体雷暴中的冰雹、大雨或龙卷风等灾害性过程与雷电的时空演变特征有很好的相关性。国内外的观测发现在闪电频数小于10次/min的雷暴一般不产生降雹，而大于100次/min的雷暴60%产生大的降雹；在降雹发生期间，雷暴中主要以正地闪为主，且正地闪峰值超前于降雹过程的发生；还发现云闪峰值可超前5-10钟预警下击暴流的发生。这些研究大多基于雷电定位系统对地闪特征的观测，地闪多发生在雷暴的成熟和消散阶段，在发展阶段较少，而云闪在雷暴的总闪电中占有更大的比例，尤其是在雷暴的发展阶段，因此对雷暴产生的云闪和地闪以及单个闪电通道的发生发展特征进行综合分析，将有利于对雷暴的监测、预警和闪电特征的理解。
　　雷电的时空分布和发生发展演变特征与雷暴的动力、降水以及水成物粒子的相态、排列等密切相关，因此利用闪电特征与强对流性天气的关系，针对强对流活动的特点，结合其他多种气象观测资料，提出闪电对强对流天气的预报指标，开发相应的诊断分析和短时预报的软件产品，为灾害性天气短时预报的研究提供新的结合点，这不仅对雷暴电荷结构的形成、闪电活动演变规律研究具有重要的科学意义，同时对中小尺度灾害性天气的实时监测和预报具有重要应用价值。
　　随着人们防雷意识的不断提高，对雷电灾害预报的要求越来越迫切，鉴于气象部门具备对雷电的监测、防护和研究的优势，闪电监测资料的开发应用，会在很大程度上减少雷电灾害给人民生活和社会生产造成的损失。目前各行业对闪电灾害预报的需求量很大,在气象、航空、航天、电力、通讯、军事、工业、水文、农业、等部门，以及人们的日常工作生活，都需要闪电的预报产品提供了雷电预报和警报的多种服务，以及雷电防护的咨询服务。因此，开展闪电探测资料在灾害性天气预报中的应用研究，是全国闪电监测业务网建设和发展的所面临的关键和难点问题。

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