Klimatologien von Gewittern und deren Beziehungen zu Gesamt- und Extremniederschlägen in China

Zusammenfassung Diese Studie untersucht die Klimatologien von Blitzen und Gewittern in China und deren Beziehungen zu Gesamtregenniederschlag und extremem (stündlichem) Niederschlag (95. Perzentil) unter Verwendung von satellitengestützten Blitz-, Mikrowellen- und Radar-Messungen. Jährlich korrelieren Gesamt- und Extremniederschlag nur schwach mit der Blitzdichte (FLD) und Gewittern. Auch zeigen keine dieser Variablen signifikante Trends während 1995–2014. FLD und Niederschlag sind im Allgemeinen im monatlichen Zeitrahmen phasenverschoben, mit Ausnahme von Südchina (SCH), wo FLD dem Niederschlag um 2 Monate vorausgeht. Gewitter tragen 40–50 % zum Gesamtregen und 70–80 % des extremen Niederschlags in tiefergelegenen Regionen bei. Während die Korrelationen zwischen extremem Niederschlag und Blitzrate im April–Mai (AM, r = 0.75) annehmbar sind, sind sie in Juni–Juli–August (JJA, r = 0.55) erheblich geringer, möglicherweise aufgrund einer größeren Tiefe der warmen Wolken und damit eines größeren Niederschlagsbeitrags durch den warmen Regenprozess während JJA. JJA-Gewitter weisen deutlich höhere Radar-Echo-Wolkenobergrenzen (MAXHT30) auf und erzeugen stärkeren Mikrowellen-Eisstreuung als AM-Gewitter, was mit einer größeren konvektiven verfügbaren potenziellen Energie in JJA zusammenhängt, während AM-Gewitter eine größere Niederschlagsfläche in Verbindung mit stärkerem vertikalen Windscher beeinflussen. Im Gegensatz dazu zeigen AM-Gewitter eine deutlich größere Anzahl/Häufigkeit von hohen Blitzraten als JJA-Gewitter (insbesondere über SCH), was mit ihren größeren Volumina von intensiven Radar-Echos in der gemischten Phase (VOL35) übereinstimmt. Im Vergleich zu MAXHT30 (r = 0.38) korreliert VOL35 weitaus besser mit der Blitzrate (r = 0.88), da VOL35 die Gesamtmenge an niederschlagsgroßen Eiskristallen und/oder überkühltem flüssigen Wasser in der gemischten Phase, die für die Elektrifizierung von Wolken entscheidend ist, repräsentiert.