根据偏振天气雷达观测数据，印度北部雷暴中闪电与冰水成物之间的关系

《Scientific Reports》：Relationship between lightning and ice hydrometeors in thunderstorms over northern India from polarimetric weather radar observations

　　

摘要

在这项研究中，我们调查了印度北部雷暴期间闪电与冰水成物之间的关系。我们在C波段极化多普勒天气雷达（DWR）数据上实施了水成物识别（HID）算法，以获取有关冰水成物的信息，并利用了来自印度闪电定位网络（ILLN）的云对地（CG）和云内（IC）类型的闪电数据。本研究使用了7次显著的雷暴事件，共计385次雷达体积扫描。研究结果显示，冰水成物与闪电之间存在良好的空间关联。雷暴期间冰水成物和闪电的发生具有同步性。研究发现，云顶亮度温度（由INSAT-3DR卫星提供）的下降在闪电发生前一个多小时就已经开始。针对单个事件，冰水成物相关参数与闪电发生率之间的相关性在云内闪电（IC）中高于云对地闪电（CG），但当将所有数据合并时，这种相关性降低，表明云内闪电在这方面的变化性更大。冰雹计数（GC），即被识别为冰雹的雷达网格点数量，在云对地闪电中显示出最高的合并相关系数值（0.87）。对于云内闪电，冰雹计数也具有最高的相关系数值（0.74）。在所有冰水成物参数中，云对地闪电的合并相关性更高。这些发现支持了雷暴充电的非感应碰撞机制。我们进行了滞后相关性分析（滞后时间最长为60分钟）。某些冰水成物参数的滞后相关系数值大于0.65（云对地闪电在滞后30分钟时），这强烈表明它们可能是闪电的潜在前兆，可用于闪电的临近预报。