广东省雷暴特征及其与西太平洋暖池相关性分析

【摘要】：本文利用均匀分布于广东省内的26个观测站1960—2013年间54年的雷暴日和气温观测资料,还有HadISST全球海温资料、MEI指数资料、广东省卫星云图资料和闪电定位资料等,结合气候趋势系数分析、M-K突变检验、莫利特小波分析和EOF分析等研究方法,对广东省雷暴气候特征、城市化对珠三角雷暴活动的影响及西太平洋暖池与广东雷暴的相关性进行了探究,此外,还对湛江市东海岛一次强雷暴天气过程进行分析作为海岛雷暴的分析。获得如下结论:(1)广东省属雷暴高发区,年平均雷暴日数为74.3 d/a,1984年之后开始波动减少,每10 a约减少4.4 d。有较显著的季变化特征,雷暴活动主要集中于4—9月份,占全年总雷暴日数的90.7%,夏季雷暴是全年雷暴的主体,比例高达54.7%。雷暴日年变化与气温年变化呈显著的正相关关系,相关系数为0.8894。广东雷暴最早出现于4月中旬之前,终雷日较晚,雷暴初终期较长。(2)广东雷暴存在2—3年和4—5年的短周期振荡特征,此外还存在9—12年的中长期变化特征以及21—22年的长期震荡特征,而且长周期振荡存在于整个研究时段。(3)广东雷暴在1983年以前属多发期,1984年之后开始波动减少,突变点位于1983—1984年之间。(4)广东雷暴空间分布呈西多东少特征,且季变化显著,年平均雷暴日数最多的站点是粤西南地区的信宜(97.4 d/a)和徐闻(90.4 d/a),最少的站点是粤东沿海地区的南澳(44.4 d/a)和汕头(45.9 d/a)。(5)广东雷暴气候特征向量场分布呈现整体一致型、东西差异型和南北差异型三种形态,其中整体一致型是主要模态。(6)珠三角地区城市化引起的热岛效应在一定程度上增大了某些城市的雷暴发生频次,但是与天气系统相比作用甚微,而且考虑到一些局地性因素的共同作用,对所有城市不可统一定论。(7)广东各地雷暴活动与西太平洋暖池呈一致的反相关关系,且反相关程度自东向西依次增大,粤东地区与西太平洋暖池的反相关性最小,粤西地区的反相关性最大。(8)在湛江市东海岛过境的强雷暴天气发生在受高空槽和弱冷空气共同影响的天气过程中,雷击电流强度-54.463 66 kA,雷电流上升陡度28.665 08 kA/μs。雷击点在低涡云团内,雷击点雷达回波强度超过45 dBZ,风向从底层向上随时间顺转,雷击发生前后雷击点附近的降雨量、风向风速、本站气压和能见度等气象要素产生了明显的突变。发生雷击时,大气层结逐渐变得稳定,雷暴、弱冷空气和强降水的共同作用消耗了大气中的水汽和能量,使大气层结回复到相对稳定状态。 【关键词】：广东 雷暴 气候特征 西太平洋暖池 东海岛
【学位授予单位】：广东海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P446;P461.2
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 引言10-15
• 1.1 研究的目的和意义10
• 1.2 国内外研究进展10-13
• 1.2.1 雷暴空间分布特征的研究10-11
• 1.2.2 雷暴多时间尺度分布特征的研究11-12
• 1.2.3 城市化对雷暴活动的研究12-13
• 1.2.4 海洋与雷暴活动关系的研究13
• 1.3 本文研究内容13-15
• 2 研究资料与方法15-20
• 2.1 资料15
• 2.1.1 雷暴和气温资料15
• 2.1.2 HadISST海温资料15
• 2.1.3 Mei指数资料15
• 2.1.4 卫星云图资料及雷达资料15
• 2.2 方法15-20
• 2.2.1 气候趋势15-16
• 2.2.2 曼-肯德尔突变检验16-17
• 2.2.3 莫利特小波分析17-18
• 2.2.4 经验正交函数分解18-19
• 2.2.5 天气形势分析19-20
• 3 广东省雷暴气候特征20-38
• 3.1 引言20
• 3.2 年际变化特征20-23
• 3.2.1 周期振荡特征21-22
• 3.2.2 M-K突变检验22-23
• 3.3 年变化特征23-24
• 3.4 初、终雷日变化特征及保证率24-25
• 3.5 空间分布及变化趋势25-30
• 3.5.1 分布特征分析25-28
• 3.5.2 变化趋势分析28-30
• 3.6 雷暴日数的EOF分析30-34
• 3.6.1 第一特征向量场分析31-32
• 3.6.2 第二特征向量场分析32-33
• 3.6.3 第三特征向量场分析33-34
• 3.7 珠三角城市化对雷暴的影响分析34-38
• 3.7.1 年平均热岛强度35-37
• 3.7.2 对雷暴活动的影响37-38
• 4 广东雷暴与西太平洋暖池的相关性分析38-48
• 4.1 西太平洋暖池的空间分布特征39-40
• 4.2 西太平洋暖池的时间分布特征40-44
• 4.2.1 多时间尺度变化特征40-43
• 4.2.2 M-K突变检验43
• 4.2.3 周期分布特征43-44
• 4.3 与广东雷暴的相关性分析44-48
• 5 海岛雷暴的个例分析48-58
• 5.1 雷击过程闪电特征分析49
• 5.2 气象要素变化特征分析49-58
• 5.2.1 高低空气象形势分析49-51
• 5.2.2 卫星云图和雷达探测资料分析51-53
• 5.2.3 自动站探测资料分析53-54
• 5.2.4 风廓线雷达探测资料分析54-57
• 5.2.5 探空资料稳定度分析57-58
• 6 总结与讨论58-60
• 6.1 结论总结58-59
• 6.2 问题讨论59-60
• 参考文献60-66
• 致谢66-67
• 作者简介67-68
• 导师简介68

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