闪电初始阶段和尺度判别方法及其特征
基于LMA三维闪电定位数据,对2004年10月5日发生于美国新墨西哥州的一次超级单体过程的闪电初始及其尺度特征进行研究,提出闪电初始阶段自动判别及其特征参量提取方法,并给出参量分布特征。结果显示：闪电初始阶段上行负先导（下行负先导）的持续时间中值为13.5 ms（7.5 ms）,三维位移中值为1.4 km（1.0 km）,三维平均位移速度中值为9.2×10^4m·s^-1（1.2×10~5m·s^-1）,上行负先导速度随时间递减,下行反之,二者与垂直方向夹角的中值分别为40°和54°。表征闪电尺度的闪电凸壳面积和闪电总长度的概率密度呈负幂函数分布,在小值方向分布更为集中。闪电水平延展距离中值为...
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| Published in | 应用气象学报 Vol. 28; no. 4; pp. 414 - 426 |
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| Main Author | |
| Format | Journal Article |
| Language | Chinese |
| Published |
南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京210044
2017
中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室,北京100081%中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室,北京100029 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京100029 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京100081 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1001-7313 |
| DOI | 10.11898/1001-7313.20170403 |
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| Summary: | 基于LMA三维闪电定位数据,对2004年10月5日发生于美国新墨西哥州的一次超级单体过程的闪电初始及其尺度特征进行研究,提出闪电初始阶段自动判别及其特征参量提取方法,并给出参量分布特征。结果显示：闪电初始阶段上行负先导（下行负先导）的持续时间中值为13.5 ms（7.5 ms）,三维位移中值为1.4 km（1.0 km）,三维平均位移速度中值为9.2×10^4m·s^-1（1.2×10~5m·s^-1）,上行负先导速度随时间递减,下行反之,二者与垂直方向夹角的中值分别为40°和54°。表征闪电尺度的闪电凸壳面积和闪电总长度的概率密度呈负幂函数分布,在小值方向分布更为集中。闪电水平延展距离中值为6.1 km,垂直延展距离中值为4.3 km,约83%的闪电其水平延展距离大于垂直延展距离;闪电的持续时间中值为271.0 ms。分析发现,以水平延展为主的闪电起始高度分布峰值位于8.5 km,以垂直延展为主的闪电起始高度分布峰值位于11 km。闪电初始阶段位移方向越接近水平,对应闪电垂直延展越小,说明闪电初始段的传播方向对于闪电垂直延展具有重要影响。 |
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| Bibliography: | Based on the observation of lightning mapping array, the statistical distribution of characteristic pa- rameters describing the lightning flash initiation and size in a supercell storm occurring in New Mexico, U- nited States on 5 October 2004 is studied. A method automatically identifying the start and end of the neg- ative leaders in initial stage （IS） of lightning is developed. And the flash convex hull, total channel length, horizontal and vertical extent are used to represent the scale characteristics. Distributions and characteris- tics of flash initiation and size in this storm are shown as follows. Median values of the duration, three-dimensional displacement, vertical displacement and the average displacement velocity for the upward （downward） negative leaders during IS are 13. 5 ms （7.5 ms）, 1.4 km （1.0 km）, 0.9 km （0.5 km）, and 9.2×104 m · s-1（1. 2×105 m · s-1）, respectively. In addition, the average flash initiation velocity decreases with height from 6 km to 1I km. With time going on, the speed o |
| ISSN: | 1001-7313 |
| DOI: | 10.11898/1001-7313.20170403 |