闪电活动日曲线——为什么峰值高而窄?

Question

当闪电活动的不同区域出现在太阳下时，大气势梯度在白天发生变化。

这张来自R. Giles Harrison的“卡内基曲线”的插图显示了不同地区的贡献。

为什么区域曲线如此狭窄和高-大约6小时宽，如果雷暴昼夜持续?据我所知，云的大部分能量都储存在蒸汽潜热中，那么为什么阳光会做出这么大的贡献呢?

Answer 1

我认为对你的问题的简单回答是，阳光通过产生更好的对流环境来扩大风暴的潜在区域，而夜间风暴是高度本地化的，这是基于气候因素的。

由于夜间低空急流等局地中尺度特征，少数风暴确实会在夜间发生，但大多数风暴会因为对流强迫而发生。要有一个对流环境，你必须有一团比它所经过的环境温度高的空气，这就是给你升力的原因。最简单的方法就是在一天中温度最高的时候把包裹从地面升起来，而此时地面比上面的空气要温暖得多。

在气象学的一个古老的(仍然是无限有用的)思维过程中，有一种温度被称为“对流温度”，可以从斜t图中得到。它考虑到大气的露点和垂直温度分布，并产生一个地表必须达到的温度，以引发雷暴。达到或超过这个温度的最好方法是通过太阳的加热。此外，当空气通过太阳的加热而变暖时，它使环境通过锋面等触发因素形成对流的条件成熟。

Answer 2

你的图表验证了你对闪电在一天中任何时候发生的感知。图表还显示，在下午中晚些时候，闪电(嗯，雷声)的平均频率更高。如果你认为你当地的观测结果与这些数据相反，你首先需要勤奋而准确地保持观测记录。首先，跟踪雷声，而不是闪电。闪电在夜间更容易被察觉。这是一个关键部分。

现在，由于雷声是由闪电产生的，这张图有效地显示了闪电日夜不停。你的问题暗示这张图在某种程度上与闪电在白天和晚上发生的想法不一致。它没有，它只是突出了频率的变化。

第二，你的记忆可能有偏差。如果你想对这些数据提出质疑，你可以自己进行准确的观察。你可能会感到惊讶，你以为你观察到的并不是实际发生的事情。:-)你当地的暴风雨可能不会像你想象的那样产生那么多的雷声(以及闪电)。考虑到巨大的热带雷暴可以产生比你想象的更多的闪电，而这种情况在热带地区每天都在发生。在美国，你也可以看到中尺度的照明系统，但这些并不像你想象的那样经常发生。当然，如果你住在南方腹地，在夏天的某个时候，你可能会连续两周每晚都看到雷暴，但你不会像在热带风暴中那样日复一日地看到相同频率的闪电。考虑到一个产生800个闪电的综合设施相当于每天有10个风暴，有80次袭击。然后回想一下，你在晚上看到的罢工不算数。你在计算雷声，所以你可以消除闪电在晚上更明显的偏差。

最后，正如数据所证实的那样，阳光显然是决定时间的主要因素。当然，当太阳为雷雨云的形成提供了最多的能量时，雷声通常会更频繁。有些日子，能量没有被很好地利用(它被云层反射，有一个巨大的逆温，空气太干燥，等等)。不过，平均而言，这是产生闪电的云发展最多的时候。