AI技术与卫星资料应用研究现状分析

人工智能(Artificial Intelligence,AI)在环境要素预报、环境质量预报、气象基本要素预报以及高影响性天气预报等方面已取得研究性进展。其中,环境要素包括云、雾、雪,太阳能辐射及土壤水分、植被、湖泊等;环境质量包括空气质量、海洋环境质量等;气象基本要素包括降水、风、温度;高影响性天气包括冰雹、强风、雷电、对流暴雨、洪涝等。     

“等熵思维”到“等熵位涡思维”回顾与讨论

等熵位涡守恒与中纬度斜压扰动发展之间的诊断关系可用于对气旋发生发展的预报,并作为理解水汽图像的动力学场而在业务上使用。"等熵位涡思维"建立在等熵面分析的"等熵思维"基础上。本文首先依据基础的动力学理论,对等熵面上物理量场的动力学解释和业务应用作回顾和讨论,内容包括:等熵面随高度分布特征、等熵坐标中的垂直速度场、等熵面上水汽输送解释、等熵面上高空急流和锋区的特征等。其次,通过与等熵面物理量场分析和斜压二层模式准地转垂直运动方程的比较,着重回顾和讨论等熵位涡面上的物理量场和业务应用,内容包括:对流层顶定义及其温压湿分布特征、对流层顶等熵位涡面上急流和锋区的特征、对流层顶等熵位涡面上的垂直速度场、"等熵位涡思维"与气旋发展及位涡、水汽图像在改进数值预报模式中的作用等。     

呼和浩特机场综合防雷工程探讨

雷电是影响机场以及旅客安全的重要因素.通过分析雷电灾害对机场建筑物和导航等设备电源、通信系统的影响,提出机场雷电防护的基本要素和设计思想;通过对呼和浩特机场防雷工程具体案例分析了候机楼等建筑的直击雷防护、机房的屏蔽、等电位和浪涌保护器性能参数的选择等问题,并对机场的供配电、通信、导航等系统的具体防雷措施进行了探讨.     

新建汽车加油站防雷设计技术评价探讨

加油站的不安全因素有雷击、雷电电磁感应、静电感应、碰撞火花、高温等。针对汽车加油站的卸油台、罐区、油泵房、加油岛、加油机、供配电室、站房等进行防雷、防静电、防雷电波侵入等设计的技术评价。     

新书架

<正>《大气组成变化及其影响与对策研究》石广玉,符淙斌,陈彬主编该书介绍了大气科学与环境科学领域基于国际科技合作项目的一系列最新科研和技术开发成果,包括大气组成变化及其气候效应,陆地、海洋和湖泊等生态系统,传染病病原体等对气候变化的响应,从节能和减排等方面开发的应对气候变化的新技术等。该书可供大气科学、环境科学与技术、生态科学与技术等领域的专家、教师、学生参考。16开定价:90.00元     

风云三号D星真彩色影像合成方法研究及应用

多光谱遥感数据真彩色合成影像具有处理速度快、不依赖其他遥感产品、易于理解判读等特点,其在气象、生态环境、减灾等领域具有不可替代的作用。本文以风云三号D卫星MERSI-Ⅱ传感器数据为例,经过大气校正和非线性拉伸等方法合成了真彩色影像。应用真彩色影像对沙尘、蓝藻、火灾和台风等事件进行监测分析,分析结果表明真彩色影像可以在上述事件中起到识别相关事件的影响范围、事件的发展变化情况等信息的作用。     

汉滨区国家基本气象站雷电防护设计

根据汉滨区国家基本气象站的实际状况,针对气象站观测室内部的设备和通信设施等弱电系统,从屏蔽、接地、综合布线、等电位连接和过电压保护等方面进行防雷电感应设计;对室外观测场各观测仪器设备,从防直击雷保护和防雷击电磁脉冲等方面提出具体、针对性的防护设计。     

湖北推进标准化防雹增雨工作站建设

湖北省人工影响天地业务平台依托LAPS、SWAN、GRAPES云模式和卫生反演系统等提供的高时空分辨率数据产品,实现了监测预警、分析指挥、效果评估、综合管理等功能,具有实时性强、针对性强、信息产品丰富、自动化程高、可移植性强等特点。2011年,湖北省人工影响天气办公室引起中国气象局人工影响天气中心开发的云隆水精细分析系统后,     

汽车加油站的防雷设计

从汽车加油站防护原则、防雷分类、防直击雷措施、防雷击电磁脉冲措施、共用接地系统等方面对汽车加油站防雷措施进行了分析,特别是对汽车加油站防雷击电磁脉冲措施从等电位连接和电涌保护等方面进行了详细探讨。     

浅谈建筑物防雷设计装置施工图的技术审核

针对建筑物防雷设计的重要性,从防雷类别、电气施工图说明、接地装置、引下线、接闪器、均压环、等电位连接、防雷电波侵入等方面.探讨建筑物防雷设计的审核工作.     

雷电研究的回顾和进展

该文从雷电定位技术的研发、北京地区闪电特征和时空分布、闪电活动与强对流天气过程、雷电预警预报研究、雷电物理过程研究和雷暴起电放电数值模式研究6个方面综述了雷电研究的一些结果和近期的研究进展。通过对雷电多方面的研究, 对雷电放电特征有了较系统地了解, 特别是对北京地区的雷电时空分布特征有了较清晰地认识; 在雷电预警预报技术和方法、雷电物理过程等方面也取得了一些重要进展。但由于雷电发生的时空随机性和瞬时性, 对闪电放电物理过程的观测试验和理论研究十分困难, 目前对我国闪电活动规律的认识也仍然不够全面。因此需要对雷暴内动力、微物理和起电放电过程及它们之间的相关性开展深入和长期的基础研究, 加深对雷电发生发展特征的认识和理解, 这将为雷电预警预报以及雷电监测资料在强对流天气过程的监测预警中发挥更重要的作用提供理论基础; 而在雷电激发和传输研究的基础上, 开展地闪连接过程和不同频段雷电电磁辐射对电子设备的破坏效应等雷电成灾机理研究, 将为雷电防护技术的提高提供科技支撑。     

北京市自然雷电与雷电灾害的时空分布

利用1995-2002的LIS/OTD卫星雷电资料(以下称自然雷电)及1995-2005年北京市18个区县的雷电灾害资料,对北京市自然雷电和雷电灾害的时空分布特征进行对比分析.结果表明,北京市雷电灾害的日变化与自然雷电的日变化趋势大体一致,两者不一致处主要与人们的出行生活规律以及电子设备与仪表的启用、关闭等有关.雷电灾害与自然雷电的季节变化大体一致,春、秋、冬三季较少,夏季较为集中.北京市自然雷电与雷电灾害的区域分布很不一致.自然雷电较多的北部偏远郊区雷电灾害并不频繁,相反,自然雷电较少的城区反而是雷电灾害的多发区域.结合北京市各区县的人口和经济资料进一步分析表明:自然雷电只是北京市雷电灾害的致灾因子之一,北京市雷电灾害的发生还受到人口密度及经济特征等因素的制约.     

基于雷击分类体系的雷电电位差效应分析

鉴于雷击分类目前缺乏完整的体系,根据雷击危害方式对雷击进行了综合研究,将间接雷击分为两大类,由此提出了"雷电电位差效应"。对雷电反击、雷电地电位上升、雷电旁侧闪络等效应进行了阐述,并单独对接触电压和跨步电压进行分析。介绍了雷电电位差效应的防护方法,对安全距离做了说明。研究了雷电电位差效应与人身伤害的关系。分析表明:雷电电位差效应主要包括雷电反击、雷电地电位上升、雷电旁侧闪络以及与人身伤害有关的接触电压和跨步电压;雷电电位差效应的防护方法主要包括躲避、等电位连接和保持足够的安全距离。     

Evolution of the Total Lightning Activity in a Leading-Line and Trailing Stratiform Mesoscale Convective System over Beijing

Data from the Beijing SAFIR 3000 lightning detection system and Doppler radar provided some insights into the three-dimensional lightning structure and evolution of a leading-line and trailing-stratiform (LLTS) mesoscale convective system (MCS) over Beijing on 31 July 2007. Most of the lightning in the LLTS-MCS was intracloud (IC) lightning, while the mean ratio of positive cloud-to-ground (+CG) lightning to -CG lightning was 1:4, which was higher than the average value from previous studies. The majority of CG lightning occurred in the convective region of the radar echo, particularly at the leading edge of the front. Little IC lightning and little +CG lightning occurred in the stratiform region. The distribution of the CG lightning indicated that the storm had a tilted dipole structure given the wind shear or the tripole charge structure. During the storm’s development, most of the IC lightning occurred at an altitude of ～9.5 km; the lightning rate reached its maximum at 10.5 km, the altitude of IC lightning in the mature stage of the storm. When the thunderstorm began to dissipate, the altitude of the IC lightning decreased gradually. The spatial distribution of lightning was well correlated with the rainfall on the ground, although the peak value of rainfall appeared 75 min later than the peak lightning rate.     

古建筑雷电灾害及防雷技术研究综述

古建筑是宝贵的历史文化遗产,雷电灾害是威胁古建筑安全的主要因素之一。本文首先较完整地介绍了古建筑雷电灾害的总体研究进展,分别综述了古建筑构件的雷击破坏特征和机理,以及古建筑雷击起火灾害成因、方式和影响因素等方面研究现状,建议在雷击模拟试验基础上利用数值模拟分析方法研究雷击破坏基础性问题。分析了古建筑绝缘避雷与采用防雷装置接闪泄流两种方法,认为后者科学合理。通过归纳古建筑雷电防护技术研究进展、古建筑防雷新技术方法和装置,分析了古建筑防雷技术标准现状。最后,提出古建筑防雷有待深入研究的方向,包括开展古建筑雷击破坏机理、实用的防雷新技术、古建筑雷击选择性、雷击精细化监测预警等,特别是加强古建筑防雷新技术研究,尽量减小对古建筑原貌的影响,做好古建筑的防雷保护是非常关键和必要的。     

典型强龙卷风暴中的地闪活动特征

闪电活动对于强龙卷天气的发生有一定的指示作用,基于闪电定位资料,结合多普勒天气雷达、探空和ECMWF再分析资料对两次典型强龙卷风暴中地闪的时空演变、雷电流强度及正地闪活动特征进行了统计分析,结果表明:地闪主要发生在组合反射率因子≥30 dBZ的区域内,龙卷发生期间,地闪活动减弱且较为分散。不同龙卷风暴的地闪频次差异较大,这与风暴中上升气流的强度有关;当地闪频次从峰值降至最小值期间,龙卷及地,两次过程中地闪频次峰值分别提前龙卷发生约33 min和28 min。同时,龙卷及地之前,地闪会出现连续多次闪电跃增;龙卷等级越强,正地闪表现越活跃,特征越明显,在江苏盐城阜宁龙卷发生期间,还出现了地闪极性从正地闪主导向负地闪主导的反转;两次龙卷风暴雷电流强度随时间的变化规律并不明显,但均小于历史平均值,地闪发生愈频繁的龙卷风暴,对应的雷电流强度值愈小。      

冰雹云系发展演变与其地闪的相关性分析

对山东地区6次冰雹过程闪电定位仪资料和雷达回波资料的分析结果表明,降雹区域内10 min闪电频数分布呈规律变化,在降雹前32～220 min闪电出现10次以上的峰值,冰雹发生前2 h正闪电迅速增加,雹后又迅速减弱.雹前正闪电基本占总闪电的50%以上.闪电基本分布在雷达回波内,但闪电密集区与强回波区并不完全对应.闪电密集区移动可以标识出冰雹云的发展移动路径;10 min降雹区域闪电频数、正闪电所占的比值和闪电时间序列分布,可能起到预警冰雹的作用.     

江西冰雹天气期间的闪电活动特征

利用江西省2003--2008年冰雹天气发生时的闪电探测资料,通过统计分析地面降雹前后的闪电频数和强度等物理量,得到了对江西降雹过程中的闪电活动分布及其演变特征。结果显示,对于江西大部分地区的雷暴过程,回波强度≥40dBz时,就有可能产生闪电。冰雹发生前后的短时间内正闪频数普遍远小于负闪频数,而且多数情况下正负闪频数比增大时,相应的冰雹直径也增大,即正闪比例的变化与冰雹成长过程有较好的关联。正闪强度大都强于负闪。降雹后负闪频数会减小,而正闪频数会有所增大。总闪频数和正负闪比例的分布及变化特征可被用来估算地面降雹时间。强对流天气过程中,若正闪平均强度越强,则发生冰雹天气的可能性就越大。     

闪电探测技术发展和资料应用

文中综述了闪电探测技术和方法的发展状况, 阐述了闪电监测资料在闪电预警预报、防护以及在灾害性天气监测等方面的应用, 探讨了我国闪电探测站网建设的技术和方法, 以及利用闪电探测资料开展雷电预警预报的方法与途径.闪电探测技术对雷电研究和雷电防护技术的发展非常重要, 特别是随着科学技术的发展, 闪电探测技术得到了快速发展, 这为雷电监测和预警提供了重要手段, 对减少雷电灾害具有重要作用.     

A comparison of lightning activity and convective indices over some monsoon-prone areas of China

Using 10-year lightning localization data observed by the TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Lightning Imaging Sensor (LIS), the relationship between lightning activity and a series of convective indices was investigated over nine monsoon-prone areas of China in which high-impact weather (HIW) events are frequently observed.Two methods were used to verify and reconstruct LIS lightning data. First, LIS lightning flash data were verified by both surface thunderstorm reports and ground-based lightning detection data. Seasonal, monthly, and 5-day distributions of LIS observed lightning activity agree well with the surface reports and ground-based lightning observations. Second, due to LIS's low sampling frequency, a data reconstruction and compensation scheme for LIS lightning observations was designed using both LIS lightning seasonal diurnal cycles and surface thunderstorm reports. After data reconstruction, five lightning products were derived: daily mean and maximum LIS flash rate, daily mean and maximum LIS lightning cell rate, and number of lightning days per five day period.Then, a series of convective indices describing convection conditions were derived from radiosonde data according to atmospheric instability and convective potential analysis. Correlation analysis for each study region was done between 10-year lightning derived products and corresponding convective indices by 5-day periods. The correlation analysis results show that higher lightning flash rate and lightning probability are associated with more unstable air and smaller vertical wind shear in a nearly saturated lower layer in most of the study regions. But the correlation varies from region to region. The best correlation between lightning activity and convective indices was found in eastern and southern China, whereas the correlation is lowest in some inland or basin topography regions in which topographic effects are more significant. Moreover, ambient moisture plays a much more important role in the convective development of thunderstorms in southern China than other regions. Thunderstorm development mechanism differences among regions were also discussed.Based on the close relationship between lightning activity and convective indices, some regression equations for forecasting 5-day mean or maximum LIS lightning flash rate and lightning area (a thunderstorm cell) rate, and 5-day lightning days for the study regions were developed using convective indices as predictors. The verifications show that the convective index-based lightning forecast methods can provide a reasonable lightning outlook including probability and lightning flash rate forecasts for a 5-day period.