安徽省一次强对流降水过程闪电资料同化数值模拟试验
2021-12-21字俣丞王京景
气象与环境科学 2021年6期
刘 辉,章 昊,字俣丞,麦 立,王京景 ,李 志
(1.国网安徽省电力有限公司,合肥 230000;2.中国科学院大气物理研究所,北京 100029;3.安徽继远软件有限公司,合肥 230000)
引 言
强对流天气具有突发性强、空间尺度小、生命史短和破坏力大等特点,经常伴有雷暴、大风等剧烈天气现象[1-6]。由于电网输变电设备普遍分布于野外、100 m高度以下,气象环境复杂多变,因此强对流天气常给电网的输变电设备造成严重的影响[7-11]。到目前为止,强对流天气的预报准确率仍然较低,致使电力部门应对强对流等气象灾害的应急方案不够完善。为了提高数值模式对强对流天气的预报能力,减少其对电网设备带来的损失,近年来许多研究将多种非常规观测资料(如雷达和闪电等)同化到数值模式中,用以改善模式初始场的质量,进而提升模式的预报技巧[12-17]。
闪电活动对深对流系统有很好的指示作用[18-26]。根据闪电活动情况,可以大致判断雷暴云的发展阶段、影响区域及强度等。强对流天气过程经常伴有频繁的闪电活动,并且闪电是雷暴云对流活动的产物。因此,闪电资料同化是提高模式初值中对流活动信息准确性的有力手段。当有闪电发生时,模式在对应空间位置上未能模拟出相当强度的对流,则可根据闪电活动的状况,利用公式来调整该格点上的微物理量,如降水[27-31]、冰相粒子含量[13]、雷达反射率[32]等,利用初始化方法将中尺度信息引入模式,改变初始条件,进一步改进强对流系统的位置与强度,使初始场更加接近于真实场,降低初始误差。……
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