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强对流天气的预报是气象业务所关注的一个难点,提高数值模式对此类天气的预报水平在一定程度上依赖于模式初始场信息的准确性。闪电活动对强对流天气系统有很好的指示作用,而且闪电探测具有全天候、高精度、高分辨率、长距离覆盖、受地形影响较小等特点,因此,闪电资料在中尺度数值预报模式中的同化方法已引起国际学术界的高度重视。本文基于闪电频数与冰相粒子含量之间的经验关系,提出了一种在数值模式中同化闪电探测资料的方法,以提高对强对流天气系统的模拟和预报能力,并在华北地区两次天气过程的模拟中进行了检验。主要研究结果如下:(1)选用和闪电活动有密切物理关系的冰相粒子(雪、冰晶和软雹)作为同化闪电资料的参量。利用华北地区几次典型雷暴过程的中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)模拟结果和北京市气象局SAFIR3000闪电定位资料,建立了总闪电频数与冰相粒子含量之间的经验关系式。在该关系式中,闪电频数较低时,随着闪电频数增加,冰相粒子浓度快速增大,但变化速度逐渐减慢,而当闪电频数达到5fl/lOsec及以上,冰相粒子的浓度基本保持稳定。最后,通过对WRF模式中WSM6微物理参数化方案的修改,将总闪频数与冰相粒子含量之间的经验关系式写入其中,实现了利用闪电资料对模式物质场的调整。(2)利用华北地区两次中尺度对流系统天气过程(2010年6月13日和2009年8月1日)的模拟试验对同化方法进行了检验。结果表明,与控制试验结果相比,敏感试验的6小时累积降水强度、中心位置和降水范围以及对流活动位置和强度有明显的改进,同时近地面10m的风场和高空6km垂直运动等动力场也得到了有益的调整,表明本文提出的闪电资料同化方法是有效的和可行的。