利用等温雷达返射率的闪电临近预报方案

摘要

本文旨在介纠一个建基于雷达数据的闪电临近通报方案。方案主要建基于对流云起电和电荷分离的一个简单概念模型，透过雷达观测识别出以下闪电启动的前兆特征：(i)在零度或以下等温层上的雷达返射率偏高，表示有湿软雹存在：(ii)回波顶偏高,暗示有强大上升气流；(iii)垂直累积液态水明显较多，表明存在充足的云水，有利云冰及软雹形成。要反演等温面上的雷达返射率，需要实时的大气温度场的三维结构，资料来自每小时更新的LAPS(Local Analysis＆Prediction System)温度场分析。初步研究结果显示，当上述的重要雷达参数超越某些阈值时，闪电的启动可作为个双位开关式的过程处理。在香港及其邻近地区，回波顶高于7公里、垂直累积液态水多过5毫米、零度等温雷达返射率超过47 dBZ、负10度等温雷达返射率超过17 dBZ、负20度等温雷达返射举超过0 dBZ，都是未来10至20分钟内出现云地闪电的良好指标。若以闪电次数的对数作为一个闪电强度的度量标准，可发现闪电强度与上述重要雷达参数有近似线性的关系。利用上述概念模型有业务应用的潜质，我们在2007年的暖季作实时试验，探讨j其在香港天文台自动临近预报系统的应用价值。