黑龙江省闪电活动特征及其与地面相对湿度的响应关系
发布时间：2021-11-25 22:05
利用2006—2017年黑龙江省闪电定位资料和日平均地面相对湿度资料,采用数理统计、Pearson相关分析、GIS空间分析技术,研究了闪电密度和强度对地面相对湿度（RH）的响应关系。结果表明:地面RH过小或过大都不利于闪电活动产生;当RH<25%时,几乎无闪电发生,当RH<77%时,RH增加有利于闪电活动发生,当RH> 79%时,随着RH增加,闪电活动减少;当RH<77%时,闪电密度与之呈正相关,闪电强度与之呈负相关;当RH> 79%时,闪电密度与之呈负相关,闪电强度与之呈正相关;地面RH的临界值域约为77%—79%; 70%≤RH≤90%区间为闪电易发湿度区间,在闪电密度与湿度相关度高的区域,闪电更趋于集中发生在闪电易发湿度区间。
【文章来源】：气象与环境学报. 2020,36(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
黑龙江省闪电密度分布Fig.1Spatialdistributionoflightningdensityin
0.04—1.07次·km－2·a－1之间。高值区分布在北部大兴安岭山区和中部包括伊春南部、绥化东南部以及哈尔滨东北部区域，闪电密度大于0.60次·km－2·a－1;低值区位于东北部三江平原区域，闪电密度小于0.30次·km－2·a－1;其他区域闪电密度介于0.30—0.60次·km－2·a－1之间。2.2闪电强度的空间分布特征根据2006—2017年黑龙江省76站闪电的回击强度，统计得出各站12a平均回击强度，采用克里金插值法得出闪电强度的空间分布特征。从图2可以看出，全省平均闪电强度分布在25.1—73.0kA之间。高值区位于东北部三江平原区域(这部分区域同时也是闪电密度的低值区)，以及黑河南部和伊春北部边缘区域，平均闪电强度大于45kA;低值区主要位于北部大兴安岭地区(这部分区域也是闪电密度的高值区)，平均闪电强度小于30kA;其他区域平均闪电强度介于30—45kA之间。对比图1和图2可以看出，闪电密度与闪电强度的空间特征大体呈现反相分布。闪电密度高值区，发生闪电的电荷量临界阈值较低，发生闪电需要积累的电荷量相对较少，故闪电强度较小，相对较易发生闪电;闪电密度低值区，发生闪电的电荷量临界阈值较高，发生闪电需要积累相对较多的电荷量，故闪电强度较大，相对不易发生闪电。图1黑龙江省闪电密度分布Fig.1SpatialdistributionoflightningdensityinHeilongjiangprovince图2黑龙江省闪电强度分布Fig.2SpatialdistributionoflightningintensityinHeilongjiangprovince2.3闪电次数与相对湿度的关系根据2006—2017年黑龙江省76个台站的回击次数及发生闪电时对应的日平均相对湿度(ＲH
第5期袁湘玲等:黑龙江省闪电活动特征及其与地面相对湿度的响应关系93时地面ＲH进行相关性分析，将结果绘制于图3中。图32006—2017年黑龙江省闪电次数与相对湿度散点图Fig.3ThescatterplotofthenumberoflightningandrelativehumidityinHeilongjiangprovince从图3可见，当地面ＲH＜25%时，几乎无闪电发生;地面ＲH＜45%时，闪电很少发生;ＲH在70%—90%之间时，发生闪电次数最多，下文将此区间称为“闪电易发湿度区间”。当ＲH＜77%时，闪电次数与ＲH呈正相关，相关系数大于0.8，且通过0.01显著性水平检验。当ＲH＞79%时，闪电次数与ＲH呈负相关，相关系数在－0.8以上，也通过了0.01显著性水平检验，当77%＜ＲH＜79%时，闪电次数与ＲH正负相关性不确定。地面ＲH＞79%时，其增加不利于闪电活动发生，ＲH＜77%时，其增加则有利于闪电活动发生，可见有利闪电活动发生的地面ＲH临界值域为77%—79%。这与熊亚军等［2］的相关研究结论“当地面相对湿度过大时，相对湿度增加不利于闪电活动发生;当相对湿度较小时，相对湿度增加有利于闪电活动发生。地面相对湿度的临界值域约为72%—74%。”相近，略有偏差。Betts［6］认为，过大的地面相对湿度，会因蒸发而抑制上升速度，不利于对流发展;而湿度太小，难以产生对流云，不易产生闪电活动。可见，地面相对湿度过大或过小，都不利于对流发展，因而不利于产生闪电活动;一定的水汽是产生闪电活动必不可少的条件。2.4闪电强度与相对湿度的关系根据2006—2017年黑龙江省76站日平均闪电强度及发生闪?
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京一次大雹天气过程的闪电活动特征分析[J]. 郭润霞,张文龙. 气象与环境学报. 2019(03)
[2]大连地区雷暴时空变化特征及其严重年大气环流背景分析[J]. 王秀萍,金巍,王岩,侯彦泽,高磊. 气象与环境学报. 2019(02)
[3]安徽省雷电易发区域划分[J]. 程向阳,陶寅,邱阳阳. 气象科技. 2018(04)
[4]安徽省云地闪密度与雷暴日数关系的研究[J]. 朱浩,孙浩,王凯,江梦天,段春锋,程向阳. 气象与环境学报. 2018(01)
[5]雷电流幅值概率分布特征及累积概率分段修订[J]. 王学良,张科杰,余田野,汪姿荷. 气象科技. 2016(06)
[6]张家口市闪电活动与大气湿度响应关系[J]. 赵海江,周彦丽,张楠,姜海灵. 气象科技. 2015(04)
[7]利用SAFIR资料对北京及其周边地区地闪参数的特征分析[J]. 李京校,郭凤霞,沈永海,李家启,宋海岩,肖稳安. 高原气象. 2013(05)
[8]云南省闪电活动时大气相对湿度结构特征[J]. 张腾飞,许迎杰,张杰,段旭,尹丽云. 应用气象学报. 2010(02)
[9]ArcGIS中的地统计克里格插值法及其应用[J]. 王艳妮,谢金梅,郭祥. 软件导刊. 2008(12)
[10]雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征[J]. 陈家宏,童雪芳,谷山强,李晓岚. 高电压技术. 2008(09)
本文编号：3518878
【文章来源】：气象与环境学报. 2020,36(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
黑龙江省闪电密度分布Fig.1Spatialdistributionoflightningdensityin
0.04—1.07次·km－2·a－1之间。高值区分布在北部大兴安岭山区和中部包括伊春南部、绥化东南部以及哈尔滨东北部区域，闪电密度大于0.60次·km－2·a－1;低值区位于东北部三江平原区域，闪电密度小于0.30次·km－2·a－1;其他区域闪电密度介于0.30—0.60次·km－2·a－1之间。2.2闪电强度的空间分布特征根据2006—2017年黑龙江省76站闪电的回击强度，统计得出各站12a平均回击强度，采用克里金插值法得出闪电强度的空间分布特征。从图2可以看出，全省平均闪电强度分布在25.1—73.0kA之间。高值区位于东北部三江平原区域(这部分区域同时也是闪电密度的低值区)，以及黑河南部和伊春北部边缘区域，平均闪电强度大于45kA;低值区主要位于北部大兴安岭地区(这部分区域也是闪电密度的高值区)，平均闪电强度小于30kA;其他区域平均闪电强度介于30—45kA之间。对比图1和图2可以看出，闪电密度与闪电强度的空间特征大体呈现反相分布。闪电密度高值区，发生闪电的电荷量临界阈值较低，发生闪电需要积累的电荷量相对较少，故闪电强度较小，相对较易发生闪电;闪电密度低值区，发生闪电的电荷量临界阈值较高，发生闪电需要积累相对较多的电荷量，故闪电强度较大，相对不易发生闪电。图1黑龙江省闪电密度分布Fig.1SpatialdistributionoflightningdensityinHeilongjiangprovince图2黑龙江省闪电强度分布Fig.2SpatialdistributionoflightningintensityinHeilongjiangprovince2.3闪电次数与相对湿度的关系根据2006—2017年黑龙江省76个台站的回击次数及发生闪电时对应的日平均相对湿度(ＲH
第5期袁湘玲等:黑龙江省闪电活动特征及其与地面相对湿度的响应关系93时地面ＲH进行相关性分析，将结果绘制于图3中。图32006—2017年黑龙江省闪电次数与相对湿度散点图Fig.3ThescatterplotofthenumberoflightningandrelativehumidityinHeilongjiangprovince从图3可见，当地面ＲH＜25%时，几乎无闪电发生;地面ＲH＜45%时，闪电很少发生;ＲH在70%—90%之间时，发生闪电次数最多，下文将此区间称为“闪电易发湿度区间”。当ＲH＜77%时，闪电次数与ＲH呈正相关，相关系数大于0.8，且通过0.01显著性水平检验。当ＲH＞79%时，闪电次数与ＲH呈负相关，相关系数在－0.8以上，也通过了0.01显著性水平检验，当77%＜ＲH＜79%时，闪电次数与ＲH正负相关性不确定。地面ＲH＞79%时，其增加不利于闪电活动发生，ＲH＜77%时，其增加则有利于闪电活动发生，可见有利闪电活动发生的地面ＲH临界值域为77%—79%。这与熊亚军等［2］的相关研究结论“当地面相对湿度过大时，相对湿度增加不利于闪电活动发生;当相对湿度较小时，相对湿度增加有利于闪电活动发生。地面相对湿度的临界值域约为72%—74%。”相近，略有偏差。Betts［6］认为，过大的地面相对湿度，会因蒸发而抑制上升速度，不利于对流发展;而湿度太小，难以产生对流云，不易产生闪电活动。可见，地面相对湿度过大或过小，都不利于对流发展，因而不利于产生闪电活动;一定的水汽是产生闪电活动必不可少的条件。2.4闪电强度与相对湿度的关系根据2006—2017年黑龙江省76站日平均闪电强度及发生闪?
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京一次大雹天气过程的闪电活动特征分析[J]. 郭润霞,张文龙. 气象与环境学报. 2019(03)
[2]大连地区雷暴时空变化特征及其严重年大气环流背景分析[J]. 王秀萍,金巍,王岩,侯彦泽,高磊. 气象与环境学报. 2019(02)
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[6]张家口市闪电活动与大气湿度响应关系[J]. 赵海江,周彦丽,张楠,姜海灵. 气象科技. 2015(04)
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[9]ArcGIS中的地统计克里格插值法及其应用[J]. 王艳妮,谢金梅,郭祥. 软件导刊. 2008(12)
[10]雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征[J]. 陈家宏,童雪芳,谷山强,李晓岚. 高电压技术. 2008(09)
本文编号：3518878
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