FY-4A LMI观测的利奇马（2019）台前飑线闪电活动及其与对流演变的关系

doi:10.11873/j.issn.1004-0323.2021.4.0873

遥感技术与应用

2021, Vol. 36

Issue (4): 873-886 DOI: 10.11873/j.issn.1004-0323.2021.4.0873

遥感应用

FY-4A LMI观测的利奇马（2019）台前飑线闪电活动及其与对流演变的关系

林小红^1,²(

),张文娟³(

),范能柱²,黄铃光²,蒋滔²,付超²

^1.福建省灾害天气重点实验室，福建福州 350007
^2.福建省气象台，福建福州 350007
^3.中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室，北京 100081

Lightning Activity in the Pre-TC Squall Line of Typhoon Lekima(2019) Observed by FY-4A LMI and Its Relationship with Convective Evolution

Xiaohong Lin^1,²(

),Wenjuan Zhang³(

),Nengzhu Fan²,Lingguang Huang²,Tao Jiang²,Chao Fu²

^1.Fujian Provincial Key Laboratory of Disaster Weather，Fuzhou 350007，China
^2.Fujian Provincial Meteorological Station，Fuzhou 350007，China
^3.State Key Laboratory of Disaster Weather，Chinese Academy of Meteorological Sciences，Beijing 100081，China

全文: PDF(10953 KB) HTML

摘要：

为研究风云四号A星闪电成像仪（FY-4A LMI）闪电资料在强对流天气的监测预警能力，以2019年台风“利奇马”台前飑线为例，利用FY-4A LMI闪电资料、FY-4A 云顶亮温资料（TBB）、地基闪电定位资料（ADTD）、组网雷达组合反射率因子资料和东南沿海自动站风雨资料，研究“利奇马”台前飑线全闪电活动的时空分布特征及其与飑线内对流演变的关系。结果表明：FY-4A LMI闪电频次的时空变化与台前飑线的演变过程相一致，LMI闪电爆发对台前飑线强度增强具有提早约1h的指示作用。在闪电活动与台前飑线对流的演变关系上，LMI闪电与卫星TBB深对流及雷达强回波的时空演变存在较好的相关性。LMI观测的闪电频数与强回波（35~55 dBZ）顶高具有对应关系，与-72 ℃冷云区面积及35 dBZ以上雷达组合反射率因子面积的变化特征相同。闪电活动集中位于TBB低值区的左侧和前部的亮温梯度大值区，对地面雷暴大风和强降水的可能发生位置具有判识作用。LMI与ADTD的比较发现二者所揭示的利奇马台前飑线闪电活动特征基本一致。

关键词： 闪电; 台前飑线; 闪电成像仪; 风云四号; 利奇马

Abstract:

In order to study the monitoring and warning ability of Fengyun-4A Lightning Mapping Imager （LMI） lightning data in severe convective weather， the Pre-TC squall line of Typhoon Lekima （2019） is taken as a case study. Based on lightning data from FY-4A LMI， combining with FY-4A Temperature of Black Body （TBB） cloud top data，the cloud-to-ground lightning location data （ADTD）， radar composed reflectivity factor data from National Radar Network， and wind and rain data from the automatic stations in southeast coast， the spatial and temporal distribution characteristics of the total lightning activity in the Pre-TC squall line and its relationship with the convective evolution are studied. The results show that the temporal and spatial changes of FY-4A LMI lightning rates are consistent with the evolution of the Pre-TC squall line. LMI lightning burst has an indicating function of about 1h in advance on the intensification of the Pre-TC squall line. In the relationship between lightning activity and convective evolution， the temporal and spatial characteristics of total lightning observed by LMI have good correlations with the evolution of satellite TBB and radar echoes. The time series of lightning rates has a corresponding relationship with the strong echo top height from 30 dBZ to 55 dBZ， which is consistent with the area changes of the cold cloud （≤-72 ℃ ） and the strong radar composed reflectivity factor （≥35 dBZ）. Lightning activity is mostly located in the areas of large TBB gradient to the left and front side of the TBB low value area，which has an indication on the possible locations of thunderstorm gale and heavy precipitation. The comparisons between LMI and ADTD showed that the characteristics of lightning activity observed by the two systems in the Pre-TC squall line of Lekima are basically consistent.

Key words: Lightning Pre-TC Squall Line Lightning Mapping Imager （LMI） Fengyun-4 Lekima

收稿日期: 2020-06-15 出版日期: 2021-09-26

ZTFLH:

TP79

基金资助: 中国气象局预报员专项(CMAYBY2020-062);福建省气象局开放式基金项目（海峡所）(2019KH01)

通讯作者: 张文娟 E-mail: pop_lxh@163.com;zwj@cma.gov.cn

作者简介: 林小红（1975—），女，福建福州人，正高级工程师，主要从事预报技术研究。E?mail: pop_lxh@163.com

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引用本文:

林小红,张文娟,范能柱,黄铃光,蒋滔,付超. FY-4A LMI观测的利奇马（2019）台前飑线闪电活动及其与对流演变的关系[J]. 遥感技术与应用, 2021, 36(4): 873-886.

Xiaohong Lin,Wenjuan Zhang,Nengzhu Fan,Lingguang Huang,Tao Jiang,Chao Fu. Lightning Activity in the Pre-TC Squall Line of Typhoon Lekima(2019) Observed by FY-4A LMI and Its Relationship with Convective Evolution. Remote Sensing Technology and Application, 2021, 36(4): 873-886.

链接本文:

http://www.rsta.ac.cn/CN/10.11873/j.issn.1004-0323.2021.4.0873 或 http://www.rsta.ac.cn/CN/Y2021/V36/I4/873

图1 2019年8月8日14：00~23：00“利奇马”台前飑线逐时演变

图2 2019年8月8日14：00~23：00台前飑线3个阶段雷暴大风和短时强降水的站点分布（圆点符号表示雷暴大风，三角形符号表示短时强降水）

图3 LMI全闪和ADTD地闪的闪电频次、雷暴大风与短时强降水站数的逐时演变

图4 LMI全闪和ADTD地闪的闪电频次、云团深对流面积和强雷达回波面积的时序演变（时间分辨率为10 min）

图5 台前飑线三个阶段地面雷暴大风和短时强降水站点、LMI全闪和ADTD地闪的空间分布叠加深对流移动轨迹过程（时间步长为30 min）（地面风雨站为蓝色三角形，LMI event为绿色圆点，LMI group为蓝色圆点，ADTD地闪为紫色圆点，深对流移动轨迹为红色实线）

图6 强回波顶高、LMI全闪和ADTD地闪的闪电频数逐6 min演变

图7 台前飑线过程 LMI event、LMI group和ADTD地闪的闪电频数与雷达组合反射率因子统计

图8 台前飑线形成发展阶段FY-4A TBB、雷达组合反射率因子与观测时刻±10 min的LMI events、LMI groups 及ADTD地闪分布（为LMI events，为LMI groups，为ADTD地闪）

图 9 同图8，但为台前飑线加强成熟阶段

图10 同图8，但为台前飑线减弱消亡阶段

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