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Interannual variability of thunderstorm days over the Tibetan Plateau:Synergistic effects of the Indian Ocean basin-wide mode modulation and CAPE forcing 认领 引用
1
作者 Kexin Zhu Rubin Jiang +2 位作者 Zhuling Sun Shanfeng Yuan Jing Yang 《Atmospheric and Oceanic Science Letters》 CAS CSCD 2026年第3期21-27,共7页
This study investigates the interannual and decadal variability of dominant summer thunderstorm day anomaly modes over the Tibetan Plateau(TP)using observational data from 39 stations during 1979-2013,focusing on thei... This study investigates the interannual and decadal variability of dominant summer thunderstorm day anomaly modes over the Tibetan Plateau(TP)using observational data from 39 stations during 1979-2013,focusing on their linkages to TP thermodynamics and oceanatmosphere interactions.Empirical orthogonal function and wavelet analyses reveal two primary spatiotemporal modes:The first mode exhibits a northeastsouthwest meridionally inclining dipole pattern with widespread positive anomalies over the northeastern TP,showing significant interannual variability of 35 years and 8 years.The second mode presents a southwest-northeast zonally inclining dipole pattern with prominent positive anomalies over the southwestern TP,displaying 3-year and 5-year interannual oscillations.The TP exhibits significant interannual variability in thunderstorm days,with an evident amplification after 200o.Convective available potential energy(CAPE),as a key indicator of the lightning and severe thunderstorm environment,dominates the interannual variability of TP thunderstorm days.The Indian Ocean Basin-Wide mode(IOBW)modulates thunderstorm days by influencing the large-scale divergence-convergence dynamics and moisture environment.Specifically,the IOBW strengthens the Bay of Bengal anticyclone,enhancing moisture transport to the southeastern TP,and amplifies uppertropospheric divergence.Combined with enhanced CAPE,these processes collectively lead to an increase in thunderstorm days.Multiple-variable regression analyses indicate that IOBW and CAPE collectively explain 52.1%of the interannual thunderstorm day variability.These findings advance the understanding of the mechanisms underlying TP interannual thunderstorm activity and provide crucial insights for improving regional climate projections. 展开更多
关键词 Tibetan Plateau Thunderstorm day Large interannual variability Indian ocean basin-wide mode CAPE
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暖季两次高架雷暴的不稳定性及触发机制 认领 引用
2
作者 许敏 黄浩杰 +3 位作者 李娜 李江波 王鹤婷 张绍恢 《沙漠与绿洲气象》 2026年第2期151-158,共8页
利用高空、地面气象观测资料和欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大气再分析资料(ERA5),分析2008年6月25日和2017年7月21日发生在京津冀南部和中部的两次暖季高架雷暴天气,探寻对... 利用高空、地面气象观测资料和欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大气再分析资料(ERA5),分析2008年6月25日和2017年7月21日发生在京津冀南部和中部的两次暖季高架雷暴天气,探寻对流发生时大气的不稳定性与触发机制。结果表明:(1)两次暖季高架雷暴发生在低层大气较冷的稳定层结状态下,当强逆温之上为条件性不稳定时,对流强度强于弱逆温之上的稳定层结过程。(2)中高层的对流不稳定层结早于高架雷暴8 h建立,强逆温高架雷暴不稳定度更高,利于生成雷暴大风,表现为强降水天气的对流不稳定性较弱;K指数对暖季高架雷暴有较强反映,SI和T85对雷暴大风的出现更敏感,LI对强降水预报的应用效果更好。(3)两次高架雷暴分别发生于低涡东南部和副热带高压控制的不同天气背景下,逆温层附近或之上大气呈对称不稳定特点,有斜升气流发展。(4)925~700 hPa的锋生,以及850 hPa的纬向风切变对强对流的形成有显著的触发作用,锋生高度下降越快、强度越强,越有利于大风出现;锋生持续时间长,则强降水持久,冷垫之上强烈垂直风切变的长时间维持预示强降水雷暴单体的发展与传播。 展开更多
关键词 暖季高架雷暴 逆温 不稳定性 触发机制
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基于闪电定位数据的雷暴日测算与特征分析 认领 引用
3
作者 罗志勇 张阳 +3 位作者 殷启元 韩艳玲 朱舒曼 周方聪 《广东气象》 2026年第4期108-112,共5页
基于广东、福建、海南人工观测资料以及闪电定位资料,探索利用闪电定位数据替代传统人工观测以计算雷暴日的合理方法,计算2008—2013年人工雷暴日与不同半径下闪电日总体偏差,并以2014—2024年各站点最优半径圆形区域内有闪电日数组成... 基于广东、福建、海南人工观测资料以及闪电定位资料,探索利用闪电定位数据替代传统人工观测以计算雷暴日的合理方法,计算2008—2013年人工雷暴日与不同半径下闪电日总体偏差,并以2014—2024年各站点最优半径圆形区域内有闪电日数组成样本序列,与2004—2013年雷暴日数样本序列开展均一性检验与评估。结果表明:广东省最优取值半径12.5 km,年平均绝对误差8.09 d,年平均相对误差16%;福建省最优取值半径12.05 km,年平均绝对误差9.25 d,年平均相对误差19%;海南省最优取值半径14.83 km,年平均绝对误差4.44 d,年平均相对误差6%,进一步建立长时间序列雷暴日数据集。最优取值半径可作为闽粤琼3省人工观测雷暴日资料停止后,对应台站的闪电定位监测参考半径,解决雷暴日资料延续性的问题。 展开更多
关键词 粤港澳闪电定位 雷电监测定位系统 雷暴日 测算 最优值 广东省 福建省 海南省
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基于E_CFSFDP的雷暴识别研究 认领 引用
4
作者 师正 吴子珉 +1 位作者 胡佳瑞 管啸林 《计算机与数字工程》 2026年第5期1273-1278,共6页
论文基于全国地闪数据资料、TBB黑体亮温数据,利用E_CFSFDP聚类算法对25°N-35°N,100°E-110°E地区在2018年7月14日19点至21点的一次雷暴过程进行了分析。实验结果表明:当地闪数据呈现“无密度峰”分布时,E_CFSFDP的... 论文基于全国地闪数据资料、TBB黑体亮温数据,利用E_CFSFDP聚类算法对25°N-35°N,100°E-110°E地区在2018年7月14日19点至21点的一次雷暴过程进行了分析。实验结果表明:当地闪数据呈现“无密度峰”分布时,E_CFSFDP的识别效率要远高于CFSFDP,且该算法具有受地闪数据分布影响小的特点,准确率和适用性都很高,E_CFSFDP聚类算法可应用于雷电监测预警技术。 展开更多
关键词 闪电定位资料 聚类分析 E_CFSFDP算法 机器学习 黑体亮温数据
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电白2014—2023年雷暴活动特征及一次雷雨天气过程分析 认领 引用
5
作者 江铭诺 陈桂荣 +3 位作者 韩浦城 黄宇宸 易峰 何纯丽 《科技创新与应用》 2026年第6期89-92,96,共4页
该文根据电白2014—2023年雷暴观测资料、闪电定位资料和雷达基数据实况资料再结合该站天气观测资料,简述电白雷电的活动特征及代表性天气条件下闪电的活动规律。结果表明,电白的雷电活动主要集中在4—9月,其中最高是6月,其次是8月,过... 该文根据电白2014—2023年雷暴观测资料、闪电定位资料和雷达基数据实况资料再结合该站天气观测资料,简述电白雷电的活动特征及代表性天气条件下闪电的活动规律。结果表明,电白的雷电活动主要集中在4—9月,其中最高是6月,其次是8月,过去一段时间的年雷暴日数呈明显的减少趋势;闪电次数无明显的日分布特征;一般来说,具有强降水特征的雷暴往往产生以负极性地闪为主的放电,而且在固定的地点,闪电的起始时间要比降水早,结束时间也比降水晚。 展开更多
关键词 电白 雷暴日数 闪电资料 雷雨 天气过程
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基于稠密自动站观测的中国雷暴大风时空分布和典型环流型特征 认领 引用
6
作者 华珊 田付友 +3 位作者 郑永光 杨波 魏倩 张小雯 《大气科学》 CAS CSCD 北大核心 2026年第1期235-254,共20页
准确认识和理解雷暴大风的分布特征及其发生发展环流型与环境条件的共性特征,是提升对其预报预警能力的重要前提。本文利用2015~2021年国家站和稠密自动站雷暴大风观测资料,在进行严格质量控制的基础上,分析了中国雷暴大风的时空分布特... 准确认识和理解雷暴大风的分布特征及其发生发展环流型与环境条件的共性特征,是提升对其预报预警能力的重要前提。本文利用2015~2021年国家站和稠密自动站雷暴大风观测资料,在进行严格质量控制的基础上,分析了中国雷暴大风的时空分布特征,并基于500 hPa位势高度场进行经验正交分解(EOF)及K均值聚类,对高频次区域雷暴大风的主导环流形势进行了客观分型,进而研究了相应的环境条件特征。结果表明:(1)我国存在华北和东北、江南大部和华南、新疆西北部和青藏高原四个雷暴大风高频区域(分别简称为高频区1~4),其中雷暴大风最早出现在高频区2,6月雷暴大风的发生频次最高。(2)利于高频区1和3内雷暴大风的典型环流型各有4类,利于高频区2和4的各有5类。高频区1各环流型有明显的季节性特征,850 hPa均有明显的风场涡旋和切变线,500 hPa一槽一脊型占比最高,达30.4%。高频区2内雷暴大风受南支槽、东风波、东亚大槽以及热带辐合带等多种环流配置的影响,其中强盛西北太平洋副热带高压边缘的低层辐合带型占比最多,为27%。高频区3内产生雷暴大风的有利环流型为西风槽中的波动,其中52.4%为西风槽型。高频区4内南亚高压型占比最高,达52.7%,其余部分多为高空槽型。(3)各区域雷暴大风典型环流型对应的热动力条件差异显著。高频区2内多为明显的湿环境雷暴大风,高频区3内多为明显的干环境雷暴大风,而高频区1和4则以干环境雷暴大风为主,兼有部分湿环境雷暴大风。高频区1中的冷涡型对应低对流有效位能(CAPE)、强垂直风切变的干环境,高频区2的副高外围型和高频区4的南亚高压型则对应高CAPE、弱垂直风切变的湿环境。研究结论为认识和预报不同地区的雷暴大风提供了环流型和环境参量方面的参考。 展开更多
关键词 雷暴大风 客观分型 典型环流型 K 均值聚类 环境条件
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Infrared brightness temperature-based indicators for identifying thunderstorm clouds:Insights from FY-4A satellite observations 认领 引用
7
作者 Chaoying Wang Rubin Jiang +4 位作者 Jiangjiang Xia Yunfei Wu Hongrong Shi Fengquan Li Xiang'ao Xia 《Atmospheric and Oceanic Science Letters》 CAS CSCD 2026年第3期15-20,共6页
Accurate monitoring and timely identification of early indicators of thunderstorms are of paramount importance in preventing and mitigating the potential disasters associated with such meteorological events.This study... Accurate monitoring and timely identification of early indicators of thunderstorms are of paramount importance in preventing and mitigating the potential disasters associated with such meteorological events.This study utilizes the TOBAC(Tracking and Object-Based Analysis of Clouds)automated tracking algorithm,integrated with FY-4A geostationary satellite infrared data,to investigate the spatiotemporal characteristics and evolutionary patterns of cloud-top brightness temperature(BT),areal extent,and phase transitions of thunderstorm and non-thunderstorm clouds across the North China region.The analysis reveals that thunderstorm clouds demonstrate significantly enhanced convective intensity compared to non-thunderstorm clouds,with the following distinctive features:(1)a substantially faster drop rate in 10.8µm BT,reaching values nearly 2.3 times greater;(2)positive BT differences between the 10.8 and 8.5µm channels,exceeding 0 K;and(3)a dramatically increased areal expansion rate,approximately 4.5-fold higher than that observed in non-thunderstorm clouds.These findings provide significant scientific insights and practical implications for advancing thunderstorm identification techniques and optimizing early warning systems,which are critical to improving disaster prevention and mitigation capacity across the North China region. 展开更多
关键词 Thunderstorm TOBAC FY-4A Lightning North China
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中国中部地区公里尺度雷暴时数影响因素与建模研究 认领 引用
8
作者 时满星 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2026年第6期1133-1133,共1页
雷暴通常伴随龙卷风、冰雹、雷暴大风和短时强降水等灾害性天气,威胁着人民生命和社会财产安全。此外,雷暴云中的云对地闪电放电易导致电力设施(如输电线路、变压器等)受损,引发供电中断或设备故障,从而影响电力的正常供应。随着全球变... 雷暴通常伴随龙卷风、冰雹、雷暴大风和短时强降水等灾害性天气,威胁着人民生命和社会财产安全。此外,雷暴云中的云对地闪电放电易导致电力设施(如输电线路、变压器等)受损,引发供电中断或设备故障,从而影响电力的正常供应。随着全球变暖,对流环境的频率和强度显示出区域性的变化。然而,站点直接观测的时空稀疏性,导致气候变化对雷暴的影响仍有很大的不确定性。因此,为了洞察局地雷暴频率对气候变暖的响应情况,准确构建高分辨率雷暴活动的资料信息成为首要问题。通过将公里尺度的雷暴事件与有利于对流的环境条件联系起来,以具有时空连续特征的环境参数来驱动雷暴反演模型,能够为中小尺度对流系统相关的气候变化影响评估奠定坚实的数据基础。 展开更多
关键词 雷暴 电力设施 建模研究 供电中断 影响因素
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Thunderstorms without tropopause penetration in Central Africa produce cloud-top jet events 认领 引用
9
作者 Alice Nambalirwa Gaopeng Lu +4 位作者 Tao Xian Feifan Liu Yucheng Zi Mao Zhang Xin Huang 《Atmospheric and Oceanic Science Letters》 CAS CSCD 2026年第3期43-51,共9页
Using multi-satellite observations, the authors examined 20 upward discharge events from thunderstorms (15blue jets (BJs)/blue starters (BSs) and 5 gigantic jets (GJs)) observed by ISUAL (Imager of Sprites and Upper A... Using multi-satellite observations, the authors examined 20 upward discharge events from thunderstorms (15blue jets (BJs)/blue starters (BSs) and 5 gigantic jets (GJs)) observed by ISUAL (Imager of Sprites and Upper Atmospheric Lightning) between 2009 and 2015. The analyses reveal that these BJ/BS and GJ discharges consistently originated from thunderstorms with vigorous convection, strong mixed-phase microphysics, and high CAPE (convective available potential energy) of greater than 1000 J kg-1 in most cases, yet cloud tops remained 13 km below the 1617 km tropical tropopause. Notably, one GJ emerged from a shallow thunderstorm with exceptionally low CAPE (~140 J kg−1) and cloud tops of only ~6 km, exposing previously unrecognized initiation pathways. It is concluded that thunderstorms in Central Africa can produce BJ/BSs and GJs without penetrating the tropopause, challenging the prevailing overshooting-top paradigm that has dominated jet initiation theory.The results demonstrate that tropopause penetration is probably not a prerequisite for jet production and identify Central Africa as a critical natural laboratory for advancing our understanding of troposphere-ionosphere coupling and the dynamics of transient luminous events. 展开更多
关键词 Central Africa Upward jets Convective thunderstorms Tropopause penetration
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中国多个地区雷暴的层结和地闪特征及其差异 认领 引用
10
作者 陈可 郭凤霞 +5 位作者 张志伟 鲁鲜 吴泽怡 刘舟 邓洁 王清源 《电瓷避雷器》 CAS 2026年第4期1-9,19,共9页
为了进一步认识我国不同地区之间雷暴活动和地闪特征差异,基于2011~2018年6~8月ADTD地闪资料,识别出此期间我国南方和内陆高原共9个地区周围55 km内的地闪,统计雷暴次数、电流强度等地闪特征,并结合相应的探空资料和再分析资料,计算暖... 为了进一步认识我国不同地区之间雷暴活动和地闪特征差异,基于2011~2018年6~8月ADTD地闪资料,识别出此期间我国南方和内陆高原共9个地区周围55 km内的地闪,统计雷暴次数、电流强度等地闪特征,并结合相应的探空资料和再分析资料,计算暖云层厚度和对流有效位能等层结参数,对不同地区的层结特征和地闪特征进行分析。结果表明:雷暴云的云底温度和0℃层高度均随海拔升高而降低,各地夜间雷暴云的云底高度随海拔升高而升高;无论日间雷暴还是夜间雷暴,暖云层厚度均是随海拔高度的增高而变薄的,这是0℃层高度随海拔降低和云底高度随海拔升高共同导致的。南方地区有更高的对流有效位能,且对流抑制能量不高,所以雷暴和地闪次数明显高于内陆高原地区。各地区负地闪数分布与总地闪数分布相似,内陆高原地区兰州和平凉正地闪比率明显较高,正地闪比率没有随海拔升高呈线性增大趋势。整体上南方地区和内陆高原地区的正地闪电流强度均大于负地闪,负地闪数越少的地区,越少的时段更容易产生更大的负地闪电流强度。这对我们加强对我国各地雷暴和地闪特征的认识有重要作用。 展开更多
关键词 层结特征 地闪特征 内陆高原 南方地区
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绍兴南部山地雷暴大风特征与地形作用研究 认领 引用
11
作者 蔡骐超 张春艳 +2 位作者 姚佳骏 石磊 张宇梁 《暴雨灾害》 2026年第1期103-110,共8页
基于2017—2021年绍兴及周边地区714个国家、区域气象观测站和雷电观测、ERA5再分析以及台风路径等资料,分析了绍兴及周边地区雷暴大风的时空分布特征以及南部山地不同天气型雷暴大风的环流特征,并利用ERA5资料计算的对流参数研究了三... 基于2017—2021年绍兴及周边地区714个国家、区域气象观测站和雷电观测、ERA5再分析以及台风路径等资料,分析了绍兴及周边地区雷暴大风的时空分布特征以及南部山地不同天气型雷暴大风的环流特征,并利用ERA5资料计算的对流参数研究了三次雷暴大风天气过程中山地地形的作用。结果表明:(1)绍兴及周边地区雷暴大风年平均次数空间分布不均,两个明显高发区位于南部山地会稽山脉西侧和四明山脉西南侧。(2)绍兴南部山地雷暴大风主要出现在3—9月的下午至前半夜,日变化峰值较为显著,后半夜至上午也常发生;平原地区后半夜至上午很少发生雷暴大风。(3)绍兴南部山地雷暴大风的天气型有三类:高空冷平流强迫型、低层暖平流强迫型和准正压型,其中准正压型最多(66.3%),此型中副热带高压作用显著。(4)绍兴南部山地地形对雷暴大风作用分为两类:一是动力作用,山地导致迎风坡气流抬升,加强上升运动;二是热力作用,山地的存在使得自由对流高度和下垫面的高度差随海拔高度的增加而减小,对流更容易产生,其作用主要发生在午后时段。 展开更多
关键词 雷暴大风 天气分型 时空分布 地形作用
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雷暴大风形成机理和临近预报的研究进展 认领 引用 被引量：9
12
作者 崔新艳 陈明轩 +1 位作者 秦睿 杨璐 《气象》 CSCD 北大核心 2025年第7期773-788,共16页
雷暴大风是指强对流天气系统引发的风速≥17 m·s-1的大风,是一种产生巨大灾害的中小尺度强对流天气,了解其形成机理与对其进行精确临近预报和预警是防灾减灾的重点。文章系统性综述了雷暴大风形成机理和临近预报的国内外研究成... 雷暴大风是指强对流天气系统引发的风速≥17 m·s-1的大风,是一种产生巨大灾害的中小尺度强对流天气,了解其形成机理与对其进行精确临近预报和预警是防灾减灾的重点。文章系统性综述了雷暴大风形成机理和临近预报的国内外研究成果,内容包括发生雷暴大风的天气形势和环境特征、不同种类雷暴大风的形成机理和风暴组织形态以及雷暴大风的临近预报技术。大部分雷暴大风由超级单体、飑线和弓状回波产生,主要形成机制包括强下沉气流、阵风锋、动量传输、出流与环境风之间的水平气压梯度、中尺度涡旋的动力强迫和累加效应以及上升流对低层暖湿入流的抽吸作用等。在上述回顾基础上,针对雷暴大风形成机理和临近预报的难点、亟需解决的问题,进行了讨论。 展开更多
关键词 雷暴大风 形成机理 临近预报
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TGNet:Intelligent Identification of Thunderstorm Wind Gusts Using Multimodal Fusion 认领 引用 被引量：5
13
作者 Xiaowen ZHANG Yongguang ZHENG +3 位作者 Hengde ZHANG Jie SHENG Bingjian LU Shuo FENG 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2025年第1期146-164,共19页
Thunderstorm wind gusts are small in scale,typically occurring within a range of a few kilometers.It is extremely challenging to monitor and forecast thunderstorm wind gusts using only automatic weather stations.There... Thunderstorm wind gusts are small in scale,typically occurring within a range of a few kilometers.It is extremely challenging to monitor and forecast thunderstorm wind gusts using only automatic weather stations.Therefore,it is necessary to establish thunderstorm wind gust identification techniques based on multisource high-resolution observations.This paper introduces a new algorithm,called thunderstorm wind gust identification network(TGNet).It leverages multimodal feature fusion to fuse the temporal and spatial features of thunderstorm wind gust events.The shapelet transform is first used to extract the temporal features of wind speeds from automatic weather stations,which is aimed at distinguishing thunderstorm wind gusts from those caused by synoptic-scale systems or typhoons.Then,the encoder,structured upon the U-shaped network(U-Net)and incorporating recurrent residual convolutional blocks(R2U-Net),is employed to extract the corresponding spatial convective characteristics of satellite,radar,and lightning observations.Finally,by using the multimodal deep fusion module based on multi-head cross-attention,the temporal features of wind speed at each automatic weather station are incorporated into the spatial features to obtain 10-minutely classification of thunderstorm wind gusts.TGNet products have high accuracy,with a critical success index reaching 0.77.Compared with those of U-Net and R2U-Net,the false alarm rate of TGNet products decreases by 31.28%and 24.15%,respectively.The new algorithm provides grid products of thunderstorm wind gusts with a spatial resolution of 0.01°,updated every 10minutes.The results are finer and more accurate,thereby helping to improve the accuracy of operational warnings for thunderstorm wind gusts. 展开更多
关键词 thunderstorm wind gusts shapelet transform multimodal deep feature fusion
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东北冷涡强雷暴大风分布与环境特征研究 认领 引用
14
作者 平凡 杨磊 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第3期455-472,共18页
为提高对强雷暴大风(风速≥24.5 m/s)的分析和预报能力,需研究东北冷涡背景下强雷暴大风的分布和环境特征。利用8 a共17677个自动气象站观测资料,判识出东北冷涡背景下1717站次强雷暴大风和49803站次普通雷暴大风(17.2 m/s≤风速<24.... 为提高对强雷暴大风(风速≥24.5 m/s)的分析和预报能力,需研究东北冷涡背景下强雷暴大风的分布和环境特征。利用8 a共17677个自动气象站观测资料,判识出东北冷涡背景下1717站次强雷暴大风和49803站次普通雷暴大风(17.2 m/s≤风速<24.5 m/s)。根据每个雷暴大风与相对东北冷涡中心的位置,将其分为不同象限的雷暴大风。通过统计不同象限强雷暴大风的特征,对比不同强度雷暴大风环境条件,提出表征不同象限强雷暴大风发生的关键环境参数。结果表明:不同象限强雷暴大风占比从大到小依次为东南、西南、东北和西北象限。东北冷涡强雷暴大风集中出现在平原地区。黑龙江是东北冷涡强雷暴大风出现次数最多的省份。河南、江苏和安徽为西南象限强雷暴大风出现比例最高的省份,其他地区为东南象限强雷暴大风比例最高。强雷暴大风主要发生在夏季,且频发于午后。不同象限强雷暴大风分布具有夏季主峰、春季次峰的特征。以东北冷涡中心为原点、冷涡半径为单位距离建立新坐标系合成所有强雷暴大风,可以发现:(1)高达48.7%的强雷暴大风出现在东北冷涡底部方位角135°—210°、距离东北冷涡中心1.2—2.5个冷涡半径的范围内,此区域是强雷暴大风在冷涡底部的高发区。东北、华北地区的强雷暴大风主要发生在冷涡底部高发区的东南侧,而华东地区强雷暴大风发生在西南侧。相比普通雷暴大风,春、秋季(尤其西南象限)强雷暴大风发生在相对强的0—6 km风矢量差、0—3 km风暴螺旋度和风暴承载层平均风环境下,夏季强雷暴大风发生在相对高的对流有效位能和下沉对流有效位能环境中。以上物理量是区分不同强度强雷暴大风发生的关键环境参数,这些环境参数的高值区集中出现在冷涡底部高发区内,是此区域强雷暴大风频发的原因。(2)在西南象限(方位角235°—245°)、距离东北冷涡中心1.5—2.0个冷涡半径的范围内,存在另外一个高发区,其范围较冷涡底部高发区小。东北地区夏季的强雷暴大风主要发生在这个高发区内,该高发区存在干线伴随的对流层低层辐合线。相比于普通雷暴大风,与强雷暴大风对应的辐合线区域的辐合特征和露点梯度更强。 展开更多
关键词 东北冷涡 强雷暴大风 观测特征 环境参数
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Fuzzy clustering for electric field characterization and its application to thunderstorm interpretability 认领 引用
15
作者 Xu Yang Hongyan Xing +2 位作者 Xinyuan Ji Wei Xu Witold Pedrycz 《Digital Communications and Networks》 SCIE EI CSCD 2025年第2期299-307,共9页
Changes in the Atmospheric Electric Field Signal(AEFS)are highly correlated with weather changes,especially with thunderstorm activities.However,little attention has been paid to the ambiguous weather information impl... Changes in the Atmospheric Electric Field Signal(AEFS)are highly correlated with weather changes,especially with thunderstorm activities.However,little attention has been paid to the ambiguous weather information implicit in AEFS changes.In this paper,a Fuzzy C-Means(FCM)clustering method is used for the first time to develop an innovative approach to characterize the weather attributes carried by AEFS.First,a time series dataset is created in the time domain using AEFS attributes.The AEFS-based weather is evaluated according to the time-series Membership Degree(MD)changes obtained by inputting this dataset into the FCM.Second,thunderstorm intensities are reflected by the change in distance from a thunderstorm cloud point charge to an AEF apparatus.Thus,a matching relationship is established between the normalized distance and the thunderstorm dominant MD in the space domain.Finally,the rationality and reliability of the proposed method are verified by combining radar charts and expert experience.The results confirm that this method accurately characterizes the weather attributes and changes in the AEFS,and a negative distance-MD correlation is obtained for the first time.The detection of thunderstorm activity by AEF from the perspective of fuzzy set technology provides a meaningful guidance for interpretable thunderstorms. 展开更多
关键词 Atmospheric electric field(AEF) Thunderstorm Fuzzy C-means(FCM) Attribute
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浙江一次冬季高架雷暴的环境场和结构分析 认领 引用
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作者 钱卓蕾 周弘媛 +1 位作者 李美琳 罗玲 《气象》 CSCD 北大核心 2025年第6期700-710,共11页
利用ERA5再分析资料、地面自动气象观测站、闪电定位仪以及S波段双偏振雷达和X波段相控阵雷达资料,对2024年2月21日浙江引发局地冰雹的高架雷暴的环境条件和强风暴结构进行分析。结果表明:雷暴在高空南支槽前和地面冷锋后部发展起来,层... 利用ERA5再分析资料、地面自动气象观测站、闪电定位仪以及S波段双偏振雷达和X波段相控阵雷达资料,对2024年2月21日浙江引发局地冰雹的高架雷暴的环境条件和强风暴结构进行分析。结果表明:雷暴在高空南支槽前和地面冷锋后部发展起来,层结的配置从下到上为“冷湿—暖湿—冷干”,低层为中性-稳定层结,属于典型的高架雷暴。雷暴发生期间,中层存在对流不稳定和对称不稳定,暖湿气流沿着冷空气垫爬升,在逆温层顶之上迅速发展出深厚强烈的垂直对流,上升气流中心位于锋后对流层中层。风暴在冷空气一侧移动,移动方向前侧为不稳定区域,导致其持续发展,质心高度升高,上升气流加强,0℃层之上云闪频次显著增多,对应固态水凝物粒子增多,有利于冰雹形成,云闪密集区与冰雹落区表现为较好的一致性。X波段相控阵雷达显示降雹单体水平反射率因子核心最初位于0℃层之上,核心附近的固态水凝物粒子下落时先经过暖湿层部分融化,后经过冷垫迅速降温而部分凝固,降至地面表现为雨夹雹。 展开更多
关键词 高架雷暴 对流不稳定 对称不稳定 云闪 相控阵雷达
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Mechanistic study of a downhill merging and enhancement of convection in Beijing 认领 引用
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作者 Xinyu Zhao Lingkun Ran +3 位作者 Shunwu Zhou Xinyong Shen Mingxuan Chen Yanli Chu 《Atmospheric and Oceanic Science Letters》 CSCD 2025年第6期1-8,共8页
Numerical simulation of the merging of a thunderstorm cluster from the mountain area near Beijing and a thunderstorm over the adjacent plains on 23 August 2021,along with a diagnosis and analysis of the cold pool and ... Numerical simulation of the merging of a thunderstorm cluster from the mountain area near Beijing and a thunderstorm over the adjacent plains on 23 August 2021,along with a diagnosis and analysis of the cold pool and vertical motion,reveals the following:(1)The thunderstorm cluster in the mountain area moved slowly westward,weakening during its descent,whereas the thunderstorm cluster in the urban area moved rapidly eastward and intensified.Eventually,the two thunderstorm clusters encountered each other at the foot of the mountain and organized into a linear convective system.(2)Prior to merging,the thunderstorm cluster in the mountain area was blocked by warm advection to the east,causing the system to slow down,the cold pool to weaken,and the convergence and ascent associated with the cold pool outflow to diminish.In contrast,the thunderstorm cluster over the adjacent plains was driven by cold advection to the west,accelerating the system’s movement,strengthening the cold pool,and enhancing the convergence and ascent driven by the cold pool outflow.After the thunderstorm clusters merged,the convergence of the northwesterly and southeasterly winds,as well as precipitation,led to the rapid accumulation of cold air,strengthening the cold pool and its upward development,which acted similarly to a terrain feature,further enhancing convergence and ascent.(3)The vertical motion reveals that before merging,the thunderstorm cluster in the mountain area was dominated by negative buoyancy at lower levels,which suppressed the development of ascent,whereas the thunderstorm cluster over the adjacent plains was driven by positive disturbances in the vertical pressure gradient force,which increased ascent.After the merging,the positive disturbances in the vertical pressure gradient force dominated below 2 km,and as the vertical motion increased,the positive buoyancy gradually became the dominant driver,further strengthening the ascent.The analysis suggests that the positive potential temperature disturbance and the southeasterly or southerly winds over the adjacent plains had opposing effects on the two approaching thunderstorm clusters,with the thunderstorm cluster over the adjacent plains taking the lead during the merging process. 展开更多
关键词 Downhill thunderstorms Thermal buoyancy Cell merging
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川西高原雷暴大风时空分布与雷达特征分析 认领 引用
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作者 徐洋 许晨 +1 位作者 刘宇豪 谢沛龙 《海峡科学》 2026年第5期1-7,共7页
基于2015—2024年地面观测与C波段雷达数据,分析川西高原雷暴大风特征。结果表明,川西高原雷暴大风集中于5—9月,6月达峰值,日分布呈单峰型,与午后热力对流一致;高发区位于甘孜州东部与阿坝州南部河谷,地形抬升与热力不稳定协同触发;组... 基于2015—2024年地面观测与C波段雷达数据,分析川西高原雷暴大风特征。结果表明,川西高原雷暴大风集中于5—9月,6月达峰值,日分布呈单峰型,与午后热力对流一致;高发区位于甘孜州东部与阿坝州南部河谷,地形抬升与热力不稳定协同触发;组合反射率、回波顶高、径向速度、垂直液态水含量与雷暴大风强度、概率呈正相关。据此建立的雷达预警指标体系可为复杂地形区域强对流监测预警提供技术支撑。 展开更多
关键词 雷暴大风 时空分布 雷达参数 川西高原
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用于雷暴云识别的大核卷积注意力和U-Net算法 认领 引用
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作者 王道平 韦伟 +4 位作者 张光磊 张翠芳 郭新文 田金虎 余铸平 《电子测量与仪器学报》 EI CSCD 北大核心 2026年第2期117-125,共9页
针对当前雷暴云识别命中率不高的问题,通过深度学习技术提高识别的准确性。聚焦于融合大核卷积注意力机制(large kernel attention,LKA)和U-Net架构,构建了一种新的雷暴云识别模型LkaUNet,以增强模型对雷暴云整体形态特征和长距离的空... 针对当前雷暴云识别命中率不高的问题,通过深度学习技术提高识别的准确性。聚焦于融合大核卷积注意力机制(large kernel attention,LKA)和U-Net架构,构建了一种新的雷暴云识别模型LkaUNet,以增强模型对雷暴云整体形态特征和长距离的空间依赖的建模。研究过程中,基于湖南省2022~2023年间的S波段雷达基数据和闪电资料,进行了多阶段质量控制实现雷达组合反射率与雷电数据的时空匹配与噪声抑制,生成了高质量的雷电概率和雷达组合反射率拼图数据集。在此基础上,构建了以U-Net为基础框架,并引入大核注意力模块的深度学习模型。大核卷积注意力机制通过扩大模型的感受野,提高了模型捕获长距离依赖,增强模型对雷暴云特征的感知能力。实验结果表明,采用回归损失函数训练的模型,当阈值大于0.4时,LkaUNet模型的临界成功指数(critical success index,CSI)和命中率(hit rate,HR)均高于基准U-Net模型,同时漏报率(negative alarm probability,NAP)更低;采用分类损失函数进行训练,LkaUNet模型临界成功指数达到0.7301,对应的命中率为86.27%、漏报率为13.73%、虚报率为18.45%。研究表明,LkaUNet能有效建模雷暴云长距离的空间依赖关系,为深度学习在强对流天气的监测提供了有效方案。 展开更多
关键词 深度学习 雷达组合反射率拼图 雷电 雷暴云识别
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基于聚类算法的天津雷暴移动特征分析 认领 引用
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作者 姚慧茹 崔丹阳 +1 位作者 宋喃喃 银峰 《气象科学》 2025年第1期95-108,共14页
基于2009—2020年天津地区闪电定位数据,利用密度峰值快速搜索聚类算法和卡尔曼滤波识别雷暴单体的移动轨迹,并通过基于动态时间规整的改进层次聚类算法统计天津雷暴的主要活动区域及其移动特征。结果表明,近12 a天津地区的地闪频数存... 基于2009—2020年天津地区闪电定位数据,利用密度峰值快速搜索聚类算法和卡尔曼滤波识别雷暴单体的移动轨迹,并通过基于动态时间规整的改进层次聚类算法统计天津雷暴的主要活动区域及其移动特征。结果表明,近12 a天津地区的地闪频数存在减少趋势,地闪频数的年变化呈单峰型,峰值出现在7月;日变化的峰值出现在午夜,谷值出现在上午;地闪密度呈北多南少的空间分布。根据闪电的丛聚特性在天津地区共识别出757条雷暴轨迹。雷暴具有明显的短时性、局地性特点,约三分之二雷暴的位移不超过20 km、持续时间不超过30 min,近三分之一的雷暴向正东方向移动。天津西北部是局地性雷暴最活跃的区域,较长轨迹的雷暴数量较少且分布较分散。西北类雷暴减少趋势最显著,雷暴数量的地域性差异变小。西北类雷暴6月出现最多,西南类雷暴7、8月出现数量相当,东部类雷暴8月出现最多,其他类雷暴则在7月出现最多。 展开更多
关键词 雷暴单体 闪电定位数据 密度峰值快速搜索聚类算法 卡尔曼滤波 轨迹聚类
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