大气探测与雷电防护研究进展

2009年,大气探测研究所存雷电物理及其防护、雷电探测、雷电预警预报、目测气象要素自动化观测和高空探测资料质量分析等方面开展了深入研究,均取得了明显的进展,主要科研成果与进展如下。     

2011年深圳大运会海上运动气象保障探测系统

介绍了海上运动气象保障系统的设计思路和建设方案。采用合田良实的经验曲线计算出赛区波浪破碎的水深,指导沿岸自动气象站的建设;针对深圳大运会的本地特点,对海上气象、海洋要素的探测进行简化,建设临时船载探测系统和波浪浮标;分析船体对海流测量的影响因素,制定海流计布设方案;采用闪电定位和大气电场仪相结合的方式进行雷电探测。     

大气探测和雷电研究进展

大气探测研究所在2011年的研究工作中,以试验和理论研究为基础,紧密联系社会需求,分别在雷电野外试验观测和研究、闪电观测、雷电探测技术和设备研发,以及雷电预警软件的业务应用方面取得了一定的成果。     

新一代天气雷达资料传输说明及设置技巧

山西省人工降雨防雹办公室在山西省布设了雷电监测定位系统,在全省7个子站配备了ADTD雷电探测仪,并通过CDMA无线传输和气象系统局域网传输的方式将所探测的闪电数据传输到山西省人工降雨防雹办公室,以达到对雷电天气的实时监控．在数据上传国家探测中心的同时,也为我们飞行作业计划的制定提供了非常重要的指导作用。本文主要介绍了雷电定位系统的构成以及故障检查和处理。     

浅谈控制L波段(1型)高空气象探测系统的探测数据质量

L波段(1型)高空气象探测系统是我国高空气象探测装备的更新换代产品,在2/3左右探空站进行了布设,其探测数据的精确程度,对数值预报等业务的准确率有很大影响.本文就影响L波段(1型)高空气象探测系统所取得数据质量,即探测数据精度的几个因素,对人员素质、高空气象探测环境、仪器设备、规章制度和技术规定等方面进行了阐述,为该系统台站的业务质量控制和管理提供参考.     

黄渤海地区FY-4A闪电成像仪(LMI)探测效果评估

基于大连和青岛地区地基三维雷电探测网数据,对FY-4A闪电成像仪(lightning mapping imager,LMI)在黄渤海地区的探测效率进行评估。结果表明:针对2019年大连地区4次强对流天气过程,绝大多数地基三维雷电探测网探测的雷电脉冲发生在强回波区,回波强度为30 dBZ,强回波区的云顶高度超过9 km,FY-4A LMI探测到的组(group)数量与地基三维雷电探测网探测的雷电脉冲数量之比平均值为0.2,变化范围为0.15~0.26;针对2019年青岛地区5次强对流天气过程,FY-4A LMI探测的group数量较少,其与地基三维雷电探测网探测的雷电脉冲数量比值的平均值为0.34,变化范围为0.27~0.4,地基三维雷电探测网和FY-4A LMI测到的雷电活动的空间位置比较一致,都基本处于强对流核心区域。总体来看,FY-4A LMI在黄渤海地区的探测效率比较低下。     

一种多站雷电定位系统探 测效率的估算方法

通过分析多站雷电定位系统MDF的特点,提出影响多站雷电定位系统探测效率的因素主要有两个方面:1)波形判据及阈值的设置;2)DF场地环境及其本身的时间分辨率。本文提出了一种估算系统因第二种因素存在时的探测效率的方法。用此方法分别计算和分析了北京DF网络三年来的探测效率。结果表明:1)该系统中各DF站在正常情况下(不考虑第一种因素)探测效率约为70％左右;2)若有大量干扰DF的探测效率会大大降低。     

2013年贵港一次雷电灾害成因分析及防御对策

针对2013年9月16日贵港发生的一次雷电灾害事件,根据现场勘察、走访、测量,利用当地气象台站实测资料、雷达探测资料确定了灾害点的雷电活动情况,并分析了雷电灾害的成因,提出了防御对策.     

闪电定位真实地表修订算法的检验评估

采用2017年中国气象局雷电野外科学试验基地的广东闪电综合观测试验(简称:GCOELD)的人工触发闪电观测数据,对粤港澳大湾区的闪电定位探测误差进行评估,并进一步检验真实地表的地形修订算法的可靠性。结果表明:(1)针对36次人工触发闪电事件的回击过程,粤港澳闪电定位网的探测效率为61.11%;距离探测误差平均值约为348.7 m,雷电流在(0～5 kA]的回击,探测精度最低。(2)利用人工触发闪电数据对真实地表修订算法进行检验,发现真实地表修订算法对闪电定位误差的修订效果明显,平均修正误差为145.7 m,修订后的位置更接近真实的闪电发生的位置。     

雷电探测定位技术的新进展

<正>1引言雷电是自然界中最为壮观的气象现象之一,是地球生态系统重要的一部分,但同时也是造成损害最大的世界十大自然灾害之一。根据气象部门和劳动部门估算,我国年均雷击伤亡人数超过1万,其中死亡3 000多人,财产损失50-100亿元。由于人类无法阻止和控制雷电的危害,为了尽量避免雷电所造成的危害,近20 a来我国加强了对雷电的探测和雷电灾害的防护。目前,对雷电的探测主要是采用目测来获得雷电发     

大气探测高技术及应用研究进展

大气探测技术是支撑大气科学,特别是大气物理和大气环境学科发展的重要基础,其主要任务是发展新的探测和试验手段、原理和方法,为认识大气运动以及大气中各种物理、化学、生物过程的基本规律及其与周围环境的相互作用提供技术手段和方法。除了充分利用国内外已有的成熟技术和产品对大气科学发展提供支持外,大气探测还存在一系列科学与技术问题需要研究和开发,这也是大气探测科学与高技术的前沿。本文从强对流和降水探测技术、雷电探测技术、云特性探测技术、臭氧和气溶胶等大气成分探测技术、地基GPS观测反演大气和海洋参数、大气与环境综合探测平台六个方面综述近五年来中国科学院大气物理研究所在地面大气探测高技术研发、实验观测及相关研究领域所取得的一些主要进展,并对未来发展进行展望。     

相控阵天气雷达与多普勒雷达的探测精度与探测能力对比研究

相控阵技术应用到大气探测领域是一项崭新的课题,国外已开展了此项研究.为了研究相控阵天气雷达在大气探测领域的探测能力和探测精度,使用美国相控阵天气雷达与多普勒天气雷达同步探测的两次强天气资料,分析比较了两部不同扫描体制雷达的径向探测精度、切向探测精度、扫描时间、灵敏度以及在探测强风暴反射率因子特征、径向速度和超级单体的演变过程.结果表明:电扫描雷达的探测精度会随着波束指向角的变化而变化,而多普勒雷达在整个扫描范围内不随扫描方向角的改变而改变.相控阵天气雷达的切向分辨率比多普勒雷达低,提出了在方位上采用窄波束、俯仰方向上采用宽波束扫描,同时在接收时采用多个窄波束覆盖发射波束的接收方法.将存在模糊的速度场恢复为连续的速度场然后再对速度数值进行调整的退模糊方法也能剔除波束多路转换扫描方式下的速度模糊现象.     

雷电监测和雷电数据的应用

简要介绍了雷电探测的基本原理、雷电探测技术和国外雷电数据的应用情况。结合我省雷电探测网的建设现状 ,提出了我省雷电数据未来的应用方向及展望     

L波段高空气象探测雷达探测数据异常的处理

1引言高空气象探测工作在天气预报、防灾减灾、国防、科学研究等方面,都发挥着举足轻重的作用。L波段高空气象探测雷达自动化程度高、硬件高度集成化、探测数据精度上升一个量级而使得高空探测工作达到了一个新的里程碑阶段。但是L波段高空气象探测雷达在高空探测的过程中,由于雷达和仪器等不同原因,经常会出现探测数据异常(接收数据乱码、探测数据飞点)现象。严重阻碍着高空气象探测工作的顺利开展。     

四川省雷电探测网探测效率评估和改进方法研究

文章综述了闪电探测技术和方法的发展状况,介绍了ADTD探测仪的原理和构成,详细分析了四川省雷电探测网的探测效率,并根据雷电探测网的探测效率分析结果,得出四川省雷电探测网的下一步建设方向。     

对自动站检定和校准的探讨

随着科学技术的发展,自动化气象探测取代人工观测已成为一种发展趋势。一些先进的国家和地区已基本实现了探测的自动化。近年来,我国的自动气象站亦取得了长足的进步。Ⅱ型有线遥测1999年开始在业务上布点使用,各地建立的中尺度基地,都布设了大量的自动气象站和雨量站。     

预估临边探测大气温度和水汽廓线的反演精度

针对在研仪器——大气辐射超高光谱探测仪的临边探测模式,模拟计算了大气温度和水汽的权重函数。以此为基础,利用信息量和权重函数线性化方法,结合仪器的可探测亮温阈值0.3 K,计算并分析6种大气状态下,大气温度和水汽混合比廓线在不同反演精度条件下可获得的光谱通道数,在满足最佳光谱通道数200的要求下,理论上预估其反演精度。温度廓线整体反演精度为0.6 K,水汽混合比廓线反演精度可达到5%,但热带大气在16~20 km高度的水汽廓线反演精度仅为10%。反演精度预估,仅提供了一种全面认识仪器性能的方法,精度的确定还有赖于真实探测数据的获取和反演方法。     

前言

中小尺度对流性天气系统一般都伴随有强烈的雷电活动 ,对人类的生命财产有严重威胁 ,但是由于其发生的随机性、瞬时性和危险性 ,用常规的方法难以对它进行探测和研究 ,因此对它的认识进展缓慢。二十世纪九十年代中期以来 ,随着高速大容量数据采集技术的迅猛发展 ,测量设备的精度及时空分辨率大大提高 ,从而实现了以微秒及亚微秒时间分辨率对雷电放电全过程的探测和跟踪 ,对雷电的认识也因此取得了长足的进展。特别是高时间分辨率VHF/UHF干涉法和时间差法对雷电辐射源定位技术的实现 ,使得对雷电发生和发展物理过程的描述已更加精细和准确…     

用无线网络手段替代雷达探空初探

现在高空探测所使用的雷达,存在当气球过顶、风大、信号干扰等情况时,容易产生丢球或是旁瓣现象,致使记录失测,甚至缺测。参考手机信号接收方式,就高空探测工作模式进行了初步探索,用无线网络手段替代雷达探空,以便提高高空探测质量和采集数据的精度。     

近年来国际大气探测技术发展概要

1概述近年来，随着自然科学与技术的进步，国际气象探测技术也取得了显著的发展，其主要特点是：探测能力显著增强，观测自动化水平迅速提高；重视观测方法、观测网的设计，讲究观测工具的最佳配合；直接观测、遥测和遥感等三种观测技术并存。本文对近10多年来一些国家在大气探测技术方面的进步作一简要总结。2地面和高空探测在地面和高空的常规探测方面，各种感应元件的精度均有显著提高。70年代以来，一些发达国家正在利用遥测和自动气象站发展中尺度地面观测网，M点间距小至17KM。目前已有30来个国家在研制和使用自动气象站，发达国家…