第二章 雷暴发生发展的预报

雷暴与强对流临近天气预报技术进展雷暴是一种极为猛烈的天气现象，常常伴随着强对流天气，给人们的生产和生活带来诸多不利影响。

因此，准确地预报雷暴与强对流临近天气对于人们的安全非常重要。

随着科技的不断进步，天气预报技术也在不断发展和完善。

在本篇文章中，我们将探讨雷暴与强对流临近天气预报技术的最新进展。

雷暴是一种由云层内部强烈上升气流和云间水滴的摩擦碰撞产生的大气电荷分离现象。

当云层内的电荷分离到一定程度时，会形成雷电现象。

雷电的释放不仅会产生强烈的闪电，还会引发剧烈的声响和强风暴。

因此，预报雷暴天气对于防范天灾和减少人员伤亡具有重要意义。

传统的雷暴天气预报主要依靠气象雷达和卫星观测手段。

气象雷达能够探测到云层内的降水情况和云粒子的提前分离。

而卫星观测则能够提供雷暴云的形态和运动特征。

这两种手段结合起来，可以较准确地预测雷暴天气的发生和发展趋势。

然而，由于雷暴天气的瞬息万变性和局地性，传统的雷暴预报往往存在一定的误差。

近年来，随着大数据和人工智能技术的不断发展，雷暴与强对流临近天气预报取得了一定的突破。

首先，大数据的应用使得我们能够更好地收集、分析和利用各种气象观测数据。

通过对大量历史气象数据的分析和挖掘，我们可以获取影响雷暴天气的关键因素，并建立相应的预报模型。

这使得预报准确度得以提高。

其次，人工智能技术的应用为雷暴与强对流临近天气预报提供了新的思路。

通过机器学习和深度学习算法，我们可以让计算机自动从海量数据中学习和提取特征，进而构建预测模型。

这种模型不仅可以准确地预测雷暴天气的发生和发展趋势，还可以提前警示可能出现的强对流天气。

同时，基于人工智能的预报方法还能够实现实时更新，使得预报结果更加及时可靠。

此外，近年来气象雷达和卫星观测技术也得到了进一步的提升。

新一代气象雷达采用多普勒雷达技术，可以实时观测到雷暴云内部的风场分布，进而提供更准确的预报信息。

卫星观测技术也能够通过多种传感器获取雷暴云的微物理参数，从而进一步完善雷暴天气的预测。

预报员竞赛-雷暴与强对流临近预报-黄金考点12第二章 雷暴和强对流产生的要素填空题1. 海风锋辐合线反射率因子都在（ 8dBZ 以上 ）。

2. 水平对流卷的走向（ 平行 ）于边界层平均风的方向，其之间夹角不超过（ 30° ）。

3. 水平对流卷中相邻两个对流卷的环流方向是（ 相反的 ），基本上其产生机制归于边界层中一种（ 拐点不稳定 ），是指边界层风廓线出现拐点，将会导致一种动力不稳定或热力与动力不稳定结合效应。

4. 水平对流卷以（ 大气边界层积云云街 ）的形式呈现在高分辨率可见光云图上，以（ 窄带回波 ）的形式呈现在天气雷达低仰角反射率因子图上。

5. 地形抬升通常有两种方式：一是（ 水平风速不大的情况下，白天阳光照射导致上坡风形成抬升作用 ）；二是（ 低层水平风速比较强的情况下，山的迎风坡形成抬升作用 ）。

6. 太阳辐射加热作用导致（ 上坡风 ）形成，有适当静力不稳定和水汽条件，积云沿着（ 山脊或半山腰 ）形成。

7. 当低层山脉迎风坡气流较强时，有适当静力不稳定和水汽条件，也通常会导致雷暴在山脉的（ 迎风坡 ）或（ 山脚下 ）触发，一般在（ 夜间 ）比较常见。

8. 地形抬升有两种方式（ 风速较大时的迎风坡抬升 ）和（ 风速较小时的上坡风 ）。

9. 超低空急流触发雷暴多出现在（ 夜间 ）。

10. 能够触发雷暴的是大振幅的中尺度重力波，波长在（ 100~500km ），周期是（1~4小时 ），地面气压振幅在（ 1.0~5.0hPa 之间 ）。

11. 如果低层大气边界层存在（ 逆温 ）或（ 稳定层结 ），任何形式的扰动都可以激发出重力波。

12. 重力波波导的形成要求（ 地面逆温层之上存在一个条件不稳定层结 ），作用是将（ 向上传播的重力波能量 ）限制在对流层中某一反射层内。

该反射层位置为气层中气流速度与（ 重力波相速度 ）相近的高度。

13. 要形成可以触发对流的较大振幅中尺度重力波，需要在稳定层之上存在一个（ 深厚的具有垂直风切变的 ）条件不稳定层结，使该层的粗理查森数（ 小于0.25 ）14. 重力波的波面与低层风的方向（ 垂直 ）。

雷暴与强对流临近天气预报技术进展雷暴与强对流临近天气预报技术进展引言：雷暴和强对流天气是极端天气事件中的重要部分，给人们的生活和财产带来巨大的威胁。

准确地预报雷暴和强对流临近天气，对于保护人们的生命安全和财产安全具有重要意义。

随着气象科学的不断发展，雷暴和强对流临近天气预报技术也在不断进展，本文将对近年来的进展进行综述。

一、雷暴预报技术进展1. 雷暴形成机理的研究雷暴是一种由云团中的电荷分离所形成的大气放电现象。

近年来，气象学家对雷暴的形成机理进行了深入研究，主要涉及到电场分布、云微物理过程等方面。

研究人员通过实地观测和数值模拟，揭示了雷暴形成的复杂过程和机制，从而为雷暴的预报提供了理论基础。

2. 闪电定位技术闪电是雷暴活动中最明显的现象之一，通过对闪电的定位可以实现雷暴的追踪和预警。

近年来，闪电定位技术得到了迅速发展。

利用地面、空中和卫星观测等手段，可以高精度地测定闪电的位置和强度，从而提高雷暴的预报准确性。

3. 雷暴敏感指数模型为了更好地评估雷暴的潜在危害程度，研究人员提出了雷暴敏感指数模型。

这种模型结合了气象要素、环流场信息等多个因素，通过数学运算得到一个综合指标，用来评估雷暴活动的可能性和严重性。

这种模型在雷暴预报中得到了广泛应用，提高了雷暴预报的准确性。

二、强对流临近天气预报技术进展1. 强对流观测网络建设强对流天气的发生具有突发性、空间性和短时性的特点，因此需要建立一套有效的观测网络进行监测。

近年来，我国加强了对强对流的观测，并建立了雷达、卫星和自动气象站等多种观测手段的网络。

这些观测数据不仅可以用来实时监测强对流的发生，还可以用来验证和改进预报模型。

2. 数值模拟技术的应用数值模拟技术是强对流临近天气预报的重要工具。

通过分析环流场、湿度场和温度场等要素的变化，并利用数学模型进行计算，可以模拟出强对流天气的形成和发展过程。

近年来，随着计算机技术的不断进步，数值模拟技术的应用得到了极大的提升，为强对流临近天气预报提供了更精确的预报结果。

雷暴台地1. 引言雷暴台地是一种地理现象，广泛分布于全球各地。

它是由强大的雷暴风暴引起的地貌特征，具有独特的外观和地质特征。

本文将介绍雷暴台地的形成机制、分布情况以及对周边环境的影响。

雷暴台地雷暴台地2. 形成机制雷暴台地的形成与雷暴风暴有着密切的关系。

当雷雨云形成后，其中的积云开始向上升腾，同时高层云也开始形成。

雷暴风暴的形成有赖于气温、湿度和大气环流等多种因素的共同作用。

强大的雷暴风暴会形成强烈的上升气流，并在上升气流的作用下形成对流层云。

这些云会聚集在特定区域，并随着风暴的持续发展而不断积累。

当风暴的能量达到一定程度后，它们会在地面形成一个巨大的雷暴系统。

3. 分布情况雷暴台地分布广泛，主要集中在全球各地的热带和亚热带地区。

南美洲的巴西和阿根廷、北美洲的美国中西部、非洲的尼日利亚和喀麦隆、亚洲的印度和菲律宾等地都有较为典型的雷暴台地。

在具体的地理环境中，雷暴台地往往位于高原或山区的边缘地带。

这些地区的地壳结构复杂，形成了许多峡谷、山脊和风口。

同时，这些地区的气候条件也特殊，湿度较高且能量充足，进一步为雷暴台地的形成提供了条件。

4. 地质特征雷暴台地具有多种独特的地质特征，包括高低起伏的地形、平顶山和峡谷等。

这些地质特征是由雷暴风暴的强大威力和长期侵蚀作用形成的。

雷暴台地的地形主要由高地和低地组成，形成了起伏不平的地表。

山脊和风口是雷暴台地的显著特征，它们形成于不同岩石层的侵蚀过程中。

平顶山是雷暴台地的典型地貌，其平坦的山顶是由长期的风蚀和水蚀作用形成的。

峡谷也是雷暴台地的重要地貌特征之一，它们形成于暴雨过后的侵蚀作用。

雷暴台地的峡谷通常狭长而深，夹杂着丰富的植被和水源。

5. 环境影响雷暴台地对周边环境有着显著的影响。

首先，它们极大地改变了地域的水文系统。

由于雷暴台地地貌的起伏不平性，导致水在不同高度的地区积蓄和流动，形成了复杂的水网络。

其次，雷暴台地对当地的植被和生物多样性产生影响。

台地上的不同地形和土壤类型会给植物种类的分布和生长带来巨大挑战。

雷暴与强对流临近天气预报技术的探讨作者：丁文文来源：《农业灾害研究》2024年第02期摘要：雷暴和强对流临近天气预报技术的研究和应用对准确预警和防范极端天气事件具有重要意义。

基于此，对雷暴与强对流临近天气预报技术进行了研究，分析了我國临近天气预报技术的现状，以及雷暴的生成、发展和消散的临近预报，阐述了强对流天气的临近预警，提出了高分辨率数值预报模式的应用策略。

关键词：雷暴；强对流；临近天气预报中图分类号：P45 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）02–0-03雷暴和强对流是天气系统中的一种极端天气现象，伴随着强降雨、强风、冰雹和龙卷风。

准确预测和及时预警这些天气事件对保护人民生命财产安全至关重要。

因此，研究雷暴和强对流临近天气预报技术具有重要意义。

在过去的几十年间，天气预报技术取得了巨大的进步。

利用气象观测资料、数值模式、卫星图像和雷达回波，可以更好地了解和分析雷暴和强对流天气的形成机制与发展规律。

同时，机器学习、人工智能等新兴技术的引入，为预测提供了新的思路和方法。

然而，在雷暴和强对流预报方面仍面临着一些挑战，包括诸如复杂的天气系统相互作用、地形和局部特征的影响以及观测数据的不确定性等问题。

因此，需要不断改进预报模型，提高数据质量，加强与其他相关领域的交叉研究，提高雷暴和强对流临近天气预报的准确性与及时性。

1 我国临近天气预报技术的现状中国气象预报技术进步显著，气象预报能力处于世界领先水平。

我国已经建立了一系列高分辨率、多尺度的数值天气预报模式，包括中国气象局地球系统数值预报中心开发的GRAPES 模式，可以提供逐时到长期的预报，准确预测降水、温度、风速等天气要素。

卫星遥感技术在近地面天气预报中起着重要的作用。

我国拥有一系列气象卫星，可以获得云图、水汽图、红外图像等广泛的观测数据，为判断天气系统的演变提供帮助。

雷达技术在近地面天气预报中起着重要的作用。

我国建立了一套完善的雷达观测网，可以实时监测降水情况和风暴结构，这些观测数据可用于短时强降水、风暴的预警等。

雷暴的形成与预防雷暴是一种灾害性天气，强雷暴常伴随大风、暴雨或冰雹的出现。

如果防护不当遭到雷击时，会造成不必要的财产损失，甚至造成人员伤亡。

雷暴还能引起火灾，使建筑物倒塌，给人类带来灾害[1]。

因此，准确的雷暴资料对天气预报分析和工业、农业和计算机网络等都具有非常重要的作用，通过分析雷暴的成因等，对如何保障日常生活中和自动气象站免遭雷击有很大的作用。

西平县位于河南省中南部，北纬33°11′～33°32′，东经113°36′～114°13′；地处亚热带向暖温带过渡地带，属大陆性季风型亚湿润气候，四季分明；每年出现雷暴的平均日数是21.4 d，出现时间多在3—11月，夏季（6—8月）出现最多，冬季（12月至翌年2月）雷暴出现日数较少。

近几年来，西平县夏季遭受雷击的次数逐年增多，家用电器（如电视机、电脑等）损失惨重，其中还有人员伤亡事故。

因此，加强对雷暴知识的了解非常重要。

1雷暴的形成条件雷暴是局地性强对流天气，其产生在强烈的积雨云中，云的上部常有冰晶，冰晶的冰附、水滴的破碎以及空气的对流等过程，使云中产生电荷，从而形成雷暴。

有闪电和雷鸣的雷电现象是成熟雷暴的重要特征，闪电是发生在正负电荷中心之间的长距离、短暂的强电流放电现象，放电过程中会产生巨大的火花，其可以发生在云中、不同云体间、从云体到周围空气或地面[2]。

大约1/3的闪电发生在云体与地面之间，闪电发生过程中，空气被加热到3万℃的高温，巨大的热量在短时间内导致空气快速膨胀，因而产生冲击波，变成隆隆的声波，称为雷鸣，其从闪光处向四周传播。

2雷暴来临前的气象要素变化一是气温变化。

雷暴来临前常受暖湿空气控制，常会感到闷热。

雷暴发生时，由于下降气流出现，因此气温骤然降低。

二是气压变化。

雷暴处于发展阶段时，地面气压一直下降。

但到成熟阶段，由于下降冷空气的出现，气压便突然上升。

这是因为雷暴附近地面气压场的变化，导致测站气压自记曲线上出现一个凸起的高峰，这个高峰和气压骤降的时间大致相同[3]。

一、雷暴的概念及特征雷暴是伴有雷击和闪电的局地对流性天气。

它产生在强烈发展的积雨云中，伴有强烈的阵雨或暴雨，有时伴有冰雹和龙卷。

雷暴来临时一般会带来以下天气变化气温雷暴来临气温下降气压雷暴移来之前气压一直下降雷暴临近时气压开始上升风雷暴移来之前风向雷暴吹去；雷暴移来，风向雷暴前方吹去；冷空气中心过后，风吹向雷暴后方阵雨阵风后，一般是强度较大的阵雨雷电云与地面、云与云间都会出现闪电。

雷暴虽然是一种强烈的天气，但它的持续时间一般较短，单个雷暴的生命史一般不超过2小时。

Ø积云阶段：云中没有降水和下沉气流出现；Ø成熟阶段：有降水和下沉气流出现；Ø消亡阶段：云中以下沉运动为主、上升减弱二、雷暴的种类及活动特征根据形成雷暴的冲击力可以分为：热雷暴、地形雷暴、锋面雷暴。

1热雷暴由热力对流产生的雷暴称热雷暴夏季：白天，地面受热不均而形成；晚上，热雷暴也可能在高空出现。

冬季：热雷暴可能出现在沿海地区；当冷的潮湿空气移动到暖海面上时形成。

特征：范围小、孤立分散、各个雷暴云间通常有间隙，有明显的日变化；大陆上：多出现在午后至傍晚，入夜后逐渐消散。

海洋湖泊：出现在夜间或黎明，白天减弱和消散。

2地形雷暴暖湿空气在山脉迎风坡被迫抬升形成常很快形成，雷暴云沿山脉走向成行出现而不大移动，且面积较大；云中气流剧烈，降水强度大，有时还会降冰雹；云底高度较低，常能遮住整个山头。

3锋面雷暴冷暖空气相遇形成冷锋雷暴冷空气强烈冲击暖湿不稳定空气而形成，锋面坡度大、移动快、暖空气不稳定、湿度大时，有利于冷锋雷暴的形成。

准静止锋雷暴由暖湿不稳定空气沿锋面上升，或由低层气流辐合上升而形成；范围较广，持续时间长，多产生在后半夜，白天减弱或消散。

暖锋雷暴不如冷锋雷暴强烈，与准静止锋雷暴相似，夜间出现更多些。

三、图解雷暴的分布与危害四、避雷常识雷暴发生时您如果还在户外，要注意下面几点：（1）不宜在山顶、山脊或建筑物顶部停留。

雷暴的形成，特点以及危害雷暴是一种灾害性天气，强雷暴常伴随大风、大雨或冰雹，它不仅直接影响人类的生活，雷击还可造成伤亡、引起火灾、建筑物倒塌、电子设备还能被感应雷损坏等。

因此天气预报的分析和工业、农业、计算机网络等都离不开准确的雷暴资料。

1雷暴的形成条件由对流旺盛的积雨云引起的,伴有电闪雷鸣的局地风暴,称为雷暴。

雷暴是由强烈的积雨云产生的,形成强烈的积雨云需要三个条件:(1)生厚而明显的不稳定气层。

(2)充沛的水汽。

(3)足够的冲击力。

我国雷暴天气多出现在夏季和秋季，南方多于北方，我国南方偶有冬季出现，山区多于平原。

根据不同的大气条件和地形条件一般将雷暴分为热雷暴锋雷暴和地形雷暴三大类1.1热雷暴主要是由于局地强烈受热，使地面迅速增温，在大尺度天气系统比较弱的情况下，由近地面气层的超绝热层结形成而发展成的热雷暴多发生在炎热季节的午后到傍晚，云的演变一般为淡积云浓积云积雨云1.2锋雷暴主要是冷气团和暖气团相遇，冷空气排挤暖而湿的空气，并把它抬升起来，使那个地方的天气发生急剧地变化锋根据冷暖空气流动的情况分暖锋雷暴和冷锋雷暴且以冷锋雷暴为主，冷锋的冲击力量锋前暖湿空气的状态直接决定冷锋雷暴生成与否如果观测到了系统云钩卷云，一般预示着天气将要变化，可能产生锋面雷暴1.3地形雷暴在山岭地区特别容易产生雷雨当暖空气经过山坡被强迫上升时，在山地迎风的一面空气沿山坡上升，到一定高度变冷而形成雷云；但到了山背风的那一面，空气沿山坡下沉，温度升高，雷雨消散或减弱。

2雷暴来临时气象要素的变化特征2.1气温变化雷暴产生之前，测站一般被暖湿空气所盘踞，所以常会感到闷热；雷暴发生时，积雨云中下沉的冷空气代替了原来的暖湿空气，所以温度骤然降低夏季，一次强的雷暴过程常可使气温下降10以上；随着雷暴远离测站，降水结束，气温又慢慢开始回升。

2.2气压变化雷暴处于发展阶段时，地面气压直下降，因为积雨云中上升气温使高层辐散大于低层辐合，云中水汽凝结释放的潜热使空气增温气柱膨胀；到成熟阶段，由于下降冷空气的出现，气压便突然上升，且在积雨云的正下方达到最大，几乎是和气温的下降同时出现；随着雷暴的远离，气压又开始恢复正常。