14雷暴的结构和天气

中国天气复习第九章低纬环流系统一、名词概念：1.旋衡风：当空气运动轨迹曲率和风速较大时，气压梯度力与离心力相平衡的空气运动。

2.副热带高压：出现于对流层中、下层，位于大洋上的暖性高压按惯例称为副热带高压。

（其形成以动力原因为主）3.南压高压：夏季出现在青藏高原及邻近地区上空的对流层上部的大型高压系统。

4.赤道/热带辐合带：是南北半球两个副热带高压之间气压最低、气流汇合的地带。

（分为信风带和无风带）5.东风波：副高南侧对流层中下层，常存在一个槽或气旋性曲率最大处，呈波状形式自东向西移动，出现在东风带中，称为东风波。

6.赤道反气旋：南半球的东南信风越过赤道后，受地转偏向力的作用，发生反气旋性弯曲，转变为西南风。

在适当条件下，可以加强发展，形成反气旋中心，这反气旋中心称为赤道反气旋。

7.热带云团：热带地区直径达4个纬距以上的白色密蔽云区，称为热带云团。

8.台风：发生在热带海洋上空具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋，伴有狂风暴雨，造成严重灾害。

二、问答题：1. 中、低纬度大气运动的重要差别？答：①低纬度地转参数f很小，不满足地转风关系。

天气尺度系统具有非地转特征，行星尺度运动具有准地转特征。

与中高纬地区相比，热带流场的变化显得更为重要。

②低纬度的地区凝结潜热效应对垂直运动和散度场具有显著影响。

2. 低纬度地区系统的运动满足什么关系？（分为天气尺度和次天气尺度）答：低纬度地区天气尺度系统运动都满足压能风平衡的关系，而次天气尺度系统具有旋衡风的特征，旋转中心始终对应着动力位势低值区。

3. 西太副高的概括、结构特征和形成机制？答：（1）概括：常年存在，稳定少动的暖性深厚系统。

夏季副高强大，范围广，冬季强度减弱，范围缩小。

（2）结构特征：①温度场，有暖区，暖中心与高压中心不完全重合，低层有逆温存在。

②湿度场，脊中干燥，南北两侧有湿区。

③风场，脊线附近风速小，南北两侧在高层有急流，风速大。

④涡度场，负涡度区的范围和强度均随高度而增大。

Climate Change Research Letters 气候变化研究快报, 2020, 9(5), 570-575Published Online September 2020 in Hans. /journal/ccrlhttps:///10.12677/ccrl.2020.950622014年南京市一次强雷暴天气过程分析杨杰尧哈密市气象局，新疆哈密收稿日期：2020年9月5日；录用日期：2020年9月20日；发布日期：2020年9月27日摘要本文利用常规气象观测资料、NCEP 1˚ × 1˚再分析资料、闪电资料以及多普勒雷达资料，对南京市2014年9月28日一次强雷暴天气过程进行分析。

结果表明：(1) 雷暴发生前南京数日持续高温累积了大量不稳定能量是先决条件，冷空气南下触发不稳定能量的释放是触发机制。

(2) 此次雷暴为湿雷，以负闪为主(占93%)。

强对流天气集中在北部和中部，其中中西部为闪电密集区。

(3) 强烈的上升运动以及高空辐散、低空辐合的配置为动力学机制；较强的水汽输送和高的相对湿度提供了良好的水汽条件；稳定性指数表明此次雷暴过程是强动力和强动热力不稳定条件共同作用的结果。

(4) 强雷电区雷达特征表现为回波强度维持在45 dBz以上，风廓线表现为低层为偏东风，中低层为偏西风，回波顶高度维持在14 km 左右，零速度线呈明显的“S”形。

关键词强雷暴，闪电特征，多普勒雷达，气象物理量参数Analysis of a Severe Thunderstorm Weather in Nanjing in 2014Jieyao YangHami Meteorological Bureau, Hami XinjiangReceived: Sep. 5th, 2020; accepted: Sep. 20th, 2020; published: Sep. 27th, 2020AbstractA strong thunderstorm weather process on September 28, 2014 in Nanjing is analyzed by using theconventional meteorological observation data and NCEP 1˚ × 1˚ reanalysis data, lightning data and Doppler radar data. The results showed that: (1) before the occurrence of the thunderstorm, the high temperature persisting in Nanjing region was found, which had cumulated mass instable ener-杨杰尧gy that should be seen as the prerequisite, and the southward cold air stirred up this instable energy, which was the induced factor of this thunderstorm. (2) The process is wet thunderstorm, and nega-tive flashes account 93 percent. Strong convection weather was concentrated in northern and cen-tral area of Nanjing, the Midwest is intensive lightning zone. (3) The upper divergence and low-level convergence and strong upward movement are the dynamic mechanism of the thunderstorm. Strong water vapor transport and high relative humidity provided good moisture conditions. The results of the analysis of the stability index show that the thunderstorm is the result of the common function of the strong dynamic instability and thermal instability. (4) Radar features in the strong lightning re-gion show that the echo intensity is maintained above 45 dBz, the wind profile shows that the low level is the east wind, the middle and low level is the west wind, the echo top height is maintained at about 14 km, and the zero velocity line shows an obvious “S” shape.KeywordsStrong Thunderstorm, Lighting Treasure, Doppler Radar, Parameters of Weather PhysicsThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言雷暴是江淮地区发生频率较高的灾害性天气之一，多为具有强降水特征的雷暴，产生以负极性地闪为主的放电。

大气层中的雷暴和极端天气现象当我们仰望天空，有时会看到乌云密布，电闪雷鸣，这就是雷暴。

雷暴是一种强烈的天气现象，它不仅带来了震撼的视觉和听觉体验，还可能对我们的生活造成严重的影响。

而在更广泛的范畴内，极端天气现象也日益频繁地出现在我们的生活中，给人类社会带来了巨大的挑战。

雷暴是由大气中的对流运动引起的。

在温暖潮湿的空气中，地面受热不均，导致空气上升。

上升的空气冷却凝结，形成云团。

当云团中的水汽不断凝结释放出热量，进一步加剧了空气的上升运动，形成强烈的对流。

在这个过程中，云层内部的电荷分布发生变化，最终导致闪电的产生，并伴随着雷声和强风。

雷暴可以分为单体雷暴、多单体雷暴和超级单体雷暴等类型。

单体雷暴是最常见的一种，通常持续时间较短，影响范围较小。

多单体雷暴则由多个单体雷暴组成，它们相互作用，使得雷暴的持续时间和强度增加。

超级单体雷暴是最为强烈的一种，它具有强烈的上升气流和下沉气流，能够产生龙卷风、大冰雹等灾害性天气。

雷暴带来的危害不容小觑。

闪电可能会击中建筑物、树木和电力设施，引发火灾和停电事故。

强风可以吹倒树木和电线杆，破坏建筑物和交通设施。

暴雨可能导致洪水和山体滑坡，给人们的生命和财产安全带来威胁。

此外，雷暴还可能对航空运输造成严重影响，导致航班延误和取消。

除了雷暴，极端天气现象还包括暴雨、暴雪、高温、寒潮、干旱等。

这些极端天气现象的发生频率和强度在近年来有明显增加的趋势，这与全球气候变化密切相关。

暴雨是指短时间内降下大量雨水的天气现象。

它可能导致城市内涝、河流洪水泛滥，淹没农田和房屋。

在一些山区，暴雨还可能引发泥石流和山体滑坡等次生灾害。

暴雪则是大量降雪的天气现象，它会给交通、电力和通信等基础设施带来严重破坏，影响人们的出行和生活。

高温天气对人类健康和生态系统也有着极大的危害。

长时间的高温会导致人体中暑、脱水，甚至死亡。

高温还会加剧干旱，影响农作物的生长，导致粮食减产。

寒潮则是冷空气迅速入侵，带来大幅降温、大风和雨雪天气。

雷暴天气特征分析及其防灾减灾措施雷暴天气是一种常见的自然灾害，经常伴随着强烈的闪电、响雷、强风和暴雨。

它的特征主要有以下几个方面：1. 强烈闪电：雷暴天气中的闪电是非常明显的特征，它是由大气中形成的电荷分离引发的，表现为云与云之间或云与地之间的电流放电。

闪电产生的时候，会发出明亮的光和产生巨大的声音。

一般来说，闪电伴随着雷声，当闪电与地面距离较近时，雷声就显得比较响亮。

2. 巨大雷声：雷声是雷暴天气的另一个明显特征，由于闪电引起的空气瞬间膨胀产生的声波所引发。

雷声的响度与闪电的距离密切相关，当雷电落地很近时，雷声就会很大，甚至给人一种震耳欲聋的感觉。

3. 强风和暴雨：雷暴天气往往伴随着强风暴雨，尤其是在雷暴的核心区域。

暴雨通常伴有短时强降水，可能引发洪水、山洪等灾害，造成交通拥堵、建筑物倒塌等危害。

强风也可能导致树木倒伏、电线断裂等。

4. 不稳定天气条件：雷暴天气发生的时间和地点往往与大气的不稳定条件密切相关。

热带低压槽、冷暖气团的交汇、高地地形等都是雷暴天气发生的重要因素。

大气湿度、空气稳定度等也会影响雷暴天气的发生和发展。

为了减少雷暴天气带来的灾害，可以采取以下防灾减灾措施：1. 监测和预警系统：加强雷暴天气的监测和预警系统建设，提前发现雷暴的发生和发展趋势，及时发布预警信息，使公众能够做好准备和防范措施。

2. 避免户外活动：在雷暴天气预警发布后，尽量避免户外活动，特别是在露天空地，避免接触高处、金属设施等容易成为闪电的引导物。

3. 强化房屋和建筑物的防雷措施：加强建筑物的防雷设计和建设，通过设置避雷针、接地装置等措施，减少雷击的危害，确保人员和财产的安全。

4. 安全转移：在雷暴天气来临前，及时转移安置易水淹、山洪等灾害区域的居民，确保他们的生命安全。

5. 加强宣传教育：通过宣传教育活动，提高公众对雷暴天气的认知和防范意识，让人们了解如何正确应对雷暴天气，减少灾害的发生。

也可以加强学校和社区的安全教育，提高学生和群众的安全自救能力。

雷暴天气特征分析及其防灾减灾措施
雷暴天气是一种强烈的天气现象，它通常由大气中静电的积累和释放引起。

在多数情
况下，雷电暴雨可能导致人员伤亡和财产损失。

研究雷暴天气的特征和防灾减灾措施对我
们预防和避免灾害尤为重要。

1. 气象条件：雷暴天气通常出现在高温、潮湿和不稳定的气象条件下。

2. 雷暴云的特征：雷暴云通常具有高高的云顶，向上穿越对流层，但云底不高，多
在2000米以下。

通常有一个平展的云底，形成一个“平顶云塔”，其后方云体层层叠叠，形成了雷雨云的经典形态。

雷暴云常常有显著的垂直运动、大量的水汽和冰晶，以及强烈
的云间放电现象。

3. 云间放电现象：雷暴云中的电荷通过云间放电而释放。

这种放电现象包括闪电和
雷声，通常伴随着强劲的风和大量的降雨。

4. 时间和空间特征：雷暴天气通常发生在夏季，一般在下午或晚上，短暂持续时间。

它们可能呈线状或团状，出现在局部或广阔地区。

1. 提高观测和预警能力：及时了解雷暴的形成、发展和消散，对遭受雷暴天气风险
的人员提供预警和提示。

2. 避免户外活动：如果听到雷声，应尽快避开室外开放区域，如高山、荒野和露天
运动场。

3. 保护建筑物和设备：建筑物和设备应升级到符合培训标准，并配备避雷装置，以
减少雷电和闪电可能造成的损害。

4. 提高公众意识：定期进行防雷知识的宣传和培训，缓解公众胆怯情绪，增强反应
能力。

总之，掌握雷暴天气的特征，了解防灾减灾的策略和措施，提高公众的防范意识，有
助于减少雷暴天气造成的人员伤亡和财产损失。

雷暴（Thunderstorms）是伴有雷击和闪电的局地对流性天气。

它必定产生在强烈的积雨云中，因此常伴有强烈的阵雨或暴雨，有时伴有冰雹和龙卷风，属强对流天气系统。

形成雷暴的积雨云发展旺盛，云的上部常有冰晶。

冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。

云中电荷的分布很复杂，但总的说来，云的上部以正电荷为主，云的中、下部以负电荷为主，云的下部前方的强烈上升气流中还有一范围小的正电区。

因此，云的上、下之间形成一个电位差，当电位差大到一定程度后，就产生放电，这就是平常所见得闪电现象，放电过程中，闪道中的温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。

当云层很低时，有时可形成云地间放电，这就是雷击。

因此，雷暴是大气不稳定状况的产物，是积雨云及其伴生的各种强烈天气的总称。

雷暴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。

我国雷暴是南方多于北方，山区多于平原。

多出现在夏季和秋季，冬季只在我国南方偶有出现。

雷暴出现的时间多在下午。

夜间因云顶辐射冷却，使云层内的温度层结变得不稳定，也可引起雷暴，称为夜雷暴。

雷暴是大气中的放电现象，一般伴有阵雨，有时还会出现局部的大风、冰雹等强对流天气。

强雷暴天气出现有时还带来灾害，如雷击危及人身安全，家用电器、计算机机房直接遭雷击或感应雷的影响而损坏，有时还引起火灾等。

雷电是一种大气中放电现象，产生于积雨中，积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷。

它们对大地的静电感应，使地面或建（构）筑物表面产生异性电荷，当电荷积聚到一定程度时，不同电荷云团之间，或云与大地之间的电场强度可以击穿空气（一般为25-30KV/cm），开始游离放电，我们称之为"先导放电"。

云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面时（地面上的建筑物，架空输电线等），便会产生由地面向云团的逆导主放电。

在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的雷电流（一般为几十千安至几百千安），并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成雷电。

中国雷暴气候分布特征及变化趋势中国雷暴气候分布特征及变化趋势一、引言雷暴是一种极端天气现象，常常伴随着强烈的雷电、强风和短时强降水等天气现象。

雷暴对环境和人类造成了严重的影响，如引发山火、洪涝、飓风等自然灾害，甚至可能导致人员伤亡。

了解雷暴的分布特征及其变化趋势是预测和防范相应天气灾害的基础。

二、中国雷暴气候分布特征雷暴在中国的分布是不均匀的，存在明显的区域差异。

根据历史观测数据和分析，可以得出以下主要特征：1. 地理分布差异：中国东部沿海地区雷暴活动频繁，呈现出明显的东多西少的特点。

青藏高原和乌鲁木齐河谷地区也是雷暴多发地区。

2. 季节分布差异：雷暴的季节分布在不同地区存在明显差异。

北方地区雷暴主要分布在夏季，而南方地区则更加集中在暖季和雨季。

3. 日变化差异：雷暴与太阳辐射的关系密切，通常在白天比夜晚更容易发生。

在中国，雷暴活动通常在下午至傍晚时分达到高峰。

三、中国雷暴气候变化趋势近年来，中国雷暴气候发生了一些明显的变化，主要表现为以下几个方面：1. 频次增加：统计数据显示，中国大部分地区的雷暴频次呈现出逐年增加的趋势。

尤其是东北和北部地区，雷暴的频次增加更为显著。

2. 持续时间延长：近年来，雷暴的持续时间呈现出增加的趋势，尤其是在夏季。

这种变化可能与全球气候变暖有关。

3. 强度变化：中国雷暴的强度也发生了一定的变化。

部分地方的雷暴强度有所减弱，但其他地方的雷暴却变得更加强烈。

这种差异可能与气候变化和地形等因素有关。

四、影响因素分析导致中国雷暴气候分布特征和变化趋势的因素是多样的，主要包括以下几个方面：1. 气候变化：全球气候变暖导致气温升高，湿度增加，为雷暴的形成和发展提供了更加有利的条件。

2. 地形和气象条件：中国地域辽阔，地势复杂多样。

地形、地理位置等因素对雷暴的发展和活动有重要影响。

3. 气象系统：中国的雷暴活动常常与锋面、暖湿气流等大尺度气象系统相互作用。

这些系统的变化也可能间接影响雷暴气候的分布和变化。