江淮地区双极性窄脉冲事件与雷暴相关参数关系的研究

摘要

双极性窄脉冲事件(Narrow Bipolar events，NBEs)是一类特殊的云内放电事件，因其能发出极强的甚低频/低频(Very Low-Frequency/Low-Frequency,VLF/LF)及高频/甚高频（High-Frequency/Very High-Frequency，HF/VHF）辐射被地面和太空观测到。NBE在诸多方面如时间孤立性、辐射强度及与雷暴对流的关系上表现出与普通闪电具有较大的差异性。本论文利用2014年8月江淮地区产生多个双极性窄脉冲事件(Narrow Bipolar Event，NBE)的多个雷暴，结合空基资料(TRMM卫星，全球红外云顶亮温(NCEP/CPC Global IR))和地基资料（闪电探测和多普勒雷达回波数据）分析了NBE与雷暴对流降水活动的关系，对多个雷暴个例产生的NBE孤立性及辐射强度同雷达回波的关系进行了详细的讨论;其次分析了NBE与普通闪电、30dBZ雷达回波最大高度的相关性。研究结论主要有以下几个方面:
　　1、雷暴产生的NBE主要以正极性为主，负极性NBE仅占8％。正极性NBE主要位于8-16km之间，平均高度为12.17km，负极性NBE主要位于16-18km之间，平均高度为16.25km。NBE主要集中发生在5:00-13:00时段内;空间上NBE比普通闪电多聚集出现。
　　2、分析NBE与雷达回波的关系，结果表明NBE主要聚集发生在个别雷暴核，不是所有雷暴核均能产生NBE。NBE主要位于雷达回波为35dBZ附近区域，在雷达剖面上NBE主要发生在大于15dBZ的雷达回波内。
　　3、统计NBE、普通闪电事件活动对应的红外云顶温度发现NBE主要发生在云顶温度为210-220K的区域中，闪电主要发生在云顶温度为210-230K之间，云顶温度高于250K的区域闪电极少发生。
　　4、通过分析NBE与30dBZ雷达回波最大发展高度及闪电频次的关系，发现NBE主要集中发生于闪电频次、30dBZ回波最大高度较高时期，且NBE与普通闪电频次的相关性强于NBE与30dBZ雷达回波最大高度的相关性。
　　5、对NBE孤立性及VLF/LF波段辐射强度的分析表明大多数孤立NBE发生于雷暴发展期，位于15dBZ及以下的NBE以孤立为主，发生在普通闪电之后的NBE辐射强度最大。
　　6、结合雷暴三个阶段，发现NBE主要产生于雷暴的发展、成熟阶段，消散阶段较少产生或无NBE发生。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 NBE研究现状

1．1．1 NBE波形特征与放电高度

1．1．2 NBE的辐射强度与孤立性

1．1．3 NBE与雷暴对流的关系

1．2 研究内容

1．3 研究意义

第2章 资料介绍

2．1 江淮天电阵列

2．2 闪电资料

2．3 卫星资料及多普勒雷达资料

第3章 NBE与雷暴对流降水活动的关系

3．1 NBE数据概况

3．2 个例分析-080502雷暴

3．3 个例分析-080701雷暴

3．4 小结

第4章 NBE的活动特征分析

4．1 NBE的时间分布特征

4．2 080502雷暴-NBE的空间分布特征

4．3 080701雷暴-NBE的空间分布特征

4．4 NBE的孤立性与辐射强度

4．4．1 080502雷暴

4．4．2 080701雷暴

4．4．3 雷暴电荷结构分布

4．5 雷暴演变过程中NBE的活动特征

第5章 NBE与闪电及雷达回波的关系

5．1 NBE与闪电、雷达回波的相关性分析

5．2 NBE、普通闪电与云顶温度的关系

第6章 总结与展望

6．1 本文主要结论

6．2 未来工作展望与不足

参考文献

致谢

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