大气不稳定度参数与闪电活动的相关性

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1、大气不稳定度参数与闪电活动的相关性1.700-400hPa平均相对湿度可以看出，无闪电活动和有闪电活动的700400hPa中层湿度值的范围均较大。无闪电活动的平均湿度为47.97%,80%的无闪电活动分布在湿度为20%-85%之间，湿度位于90%以下的约占95%;对应的有闪电活动的平均湿度为57.53%,80%分布在湿度为33%-83%之间，约95%分布在湿度值为30%以上。可以看到，700-400hPa的平均相对湿度值与闪电活动的相关性比较差。但是，在湿度Uw<30%以下，无闪电活动的几率明显较高

2、，有28.10%的无闪电活动和5.9%的有闪电活动出现在这个范围，预报无闪电发生的几率为81.13%。2.潜在-对流性稳定度指数潜在-对流性稳定度指数的表达式为:ILC=IL+IC=(Tv500’-Tv0)+(Tv500-Tv850)，其中IL=Tv500’-Tv0，是潜在性稳定度指数;IC=Tv500-Tv850，是对流性稳定度指数。Tv500’表示500hPa饱和湿静力温度，Tv0表示地面湿静力温度，Tv500为500hPa湿静力温度，Tv850为850hPa湿静力温度。其中，湿静力温度的公式为

3、式中Tv,T可以同时采用绝对温标，也可以同时采用摄氏温标。假定空气饱和的湿静力温度称为饱和湿静力温度，即把右端第三项的比湿改为饱和比湿:饱和湿静力温度纯属假设出的一个湿特征量，不能用任何的物理过程达到。它表示了在某一层下，气块湿静力能量储存的限度，饱和湿静力温度的这一性质，在对流天气分析预报中非常有用。潜在性稳定度考虑的是一小块空气上升，其周围空气没有变化的情况，对流性稳定度是考虑整层空气抬升得到的，从实际情况出发，常常把两者结合起来，也称作位势稳定度指数。潜在一对流性稳定度指数的稳定性判据为ILC

4、<0不稳定;ILC=0中性;ILC>0稳定.图3和表2是潜在一对流性稳定度指数的统计分析结果。可以看出，无闪电活动ILC的平均值为6.70，其中有69.93%处于ILC>0的稳定状态中，近90%集中在IILC>-10的范围，约95%集中在ILC>-12的范围，而整个无闪电活动的大约80%主要集中在-10-28之间;有闪电活动的ILC的平均值为-5.52，大约76.92%处于ILC<0的不稳定状态，近90%的有闪电活动集中在ILC<7的范围，约95%以上的有闪电活动集中在ILC<10的范围，而整个有闪

5、电活动的大约80%主要集中在-18-11之间。无闪电活动的ILC分布范围要比有闪电活动广。对应的通过计算得出，在ILC<0的情况下，出现闪电活动的几率约为75.27，而在ILC>0的状态下，不出现闪电活动的几率约为71.81%。如果我们以士10作为补充阈值参考，可知当ILC<一10时，出现闪电活动的几率是78.38%，当ILC>10时，不出现闪电活动的几率为84.375%，士10的值可作为预报的一种补充判断。3．抬升指数抬升指数的定义为在500hPa处，环境温度和一气块从1000hPa绝热上升到50

6、0hPa处的温度的差值，它体现了500hPa处大气不稳定的强弱。对应公式为LI=Tp500一Te500，式中Tp500表示500hPa处气块温度，即状态温度;Te500表示500hPa处的环境温度。由定义可以看出，LI>0，不稳定;LI=0，中性;LI<0，稳定。抬升指数的统计分析结果如图4和表3所示。可以看出，有闪电活动时，有78.02%集中在LI>0的不稳定状态中;而在无闪电活动中，有64.05%集中在LI<0的稳定状态中。对应的，我们可以计算出在LI>0的不稳定状态时出现闪电活动的几率为78.

7、02%;而在LI<0的稳定状态时，无闪电活动的几率为71.O1%。若以士3的值作为辅助参考，可以发现，在LI<-3时，不发生闪电的几率达到76.69%;在LI>3时，发生闪电的几率达到78.31%。表3抬升指数分析结果Table3Analysisresultsofliftedindexes关于抬升指数的一些参数无闪电活动有闪电活动最大值/K8.838.91最小值/K-14.81-7.3平均值/K-1.521.96L1<0所占的比例/%64.0521.98LI>0所占的比例/%35.9578.02LI

8、<0出现对应现象的可能性/%71.O128.99LI>0出现对应现象的可能性/%27.9272.08LI<-3出现对应现象的可能性/%79.6920.31LI>3出现对应现象的可能性/%21.6978.314．对流有效位能对流有效位能的定义为CAPE=,其中，Tv表示虚温;下标e,p分别表示环境与气块有关的物理量;ZLFC为自由对流高度，是Tvp-Tve由负值转正值的高度;ZEL为平衡高度，是Tvp-Tve由正值转为负值的高度;其余为常用符号。从几何意义上来说，对流有