雷电监测数据分析系统的开发及应用

雷电监测资料的分析处理是研究强对流天气过程中的雷电活动特征和建立雷电预警预报新方法的基础.文中论述了雷电监测数据分析系统CAMS_LDAS)的可视化设计原理、思想和方法,并以2005年8月12日北京地区雷电监测资料的分析为例,详细阐述了该系统的主要功能以及产品.该系统不仅能够对雷电监测数据进行处理和分析,还能综合显示分析雷达回波和卫星云图等多种气象探测资料,是研究雷电活动特征及其与各种气象参量相互关系的有力工具.     

雷电监测定位系统及漠河雷电时空分布特征

本文概述了雷电监测定位系统的结构及定位原理,对漠河2006年雷电监测数据进行了分析,得出漠河县雷电活动的时空分布特征;提出一些防护雷击森林火灾的改进方法与措施,对漠河森林的雷电防护有一定的参考意义。     

一种新的雷电日及雷电参数统计方法

为更好地应用雷电定位系统的自动监测数据统计雷电日及雷电参数,利用滇中地区1987～2006年49个气象站点雷电观测资料和2005～2006年闪电定位探测资料,在对比分析气象观测雷电资料与闪电定位探测雷电资料的基础上,提出了一种新的适用于自动监测雷电日的统计方法--网格法.网格法划分统计区域详细、合理,其雷电日统计值与传统气象雷电日有可比性.长期气象雷电日资料是选定网格大小的参考标尺,滇中地区取0.175°×0.175°网格统计值为其年平均雷电日,取0.3°×0.3°网格统计值为其最大雷电日.用网格法对雷电参数进行统计结果显示:滇中地区雷电日和雷电密度有显著的局地变化特征,地闪密度与闪电强度成反比关系.此结论为防雷工程设计、雷电灾害评估和雷电成因分析提供了较好的理论基础.     

２００９年陕西省雷电分布与雷电灾害特征

应用2009年陕西省雷电监测数据与发生的雷电灾害事例,对雷电分布特征和雷电灾害特征进行分析,发现2009年陕西省雷电天气较往年具有＂开始早,结束晚＂的特征,全年发生雷电灾害事故14起,较往年明显减少。为更好地做好防雷减灾工作,提出应对措施。     

基于雷电监测资料的南充市雷电灾害风险区划研究

选取闪电密度、雷暴日、经济损失风险、生命损失风险等作为各县(市、区)雷电灾害易损性评估指标;并在此基础上,建立雷电灾害评估体系,对各县(市、区)的雷灾易损性进行了综合评价,进行区划分析。基于南充市雷电监测数据和人文经济指标而制作的全市雷电灾害风险区划,可以为全市雷电灾害防御提供科学依据,能有效降低因雷电灾害带来的生命财产损失和社会影响,提高灾害天气预报、预警能力,提升气象防灾减灾能力。基于南充市雷电监测数据而统计出的闪电密度、雷暴日数更具客观性。     

南昌雷电监测数据在雷击风险评估中的应用

利用由江西省闪电监测网获取的南昌地区2004—2010年雷电监测资料,计算评估对象周围5 km范围内的雷击密度,雷击主导方向、次主导方向以及雷电幅值参数。结果表明,使用监测数据计算得到的雷击大地的年平均密度值,比用雷暴日计算得到的值得更精确、更符合实际情况;分析得到评估对象所在地雷击主导方向、次主导方向,能为雷击风险评估提供真实数据;根据评估对象周围雷电流幅值概率的分布特征选择的雷电流幅值,使电涌保护器雷电流参数选取更加科学、准确。     

2014—2018年内蒙古大兴安岭地区干雷电时空分布特征

利用2014—2018年内蒙古大兴安岭地区闪电定位仪监测的雷电及CLDAS逐日降水数据,确定干雷电期间降水阈值并筛选干雷电监测数据,分析干雷电在大兴安岭地区的时空分布特征,为大兴安岭地区雷击火的防范提供科学依据。结果表明：大兴安岭地区CLDAS降水与气象站点降水的误差较小,有较高的适用性,可以满足干雷电的分析需求。大兴安岭地区的年平均雷电次数为36013.4次,以负地闪为主,年平均雷电日数为110.4 d,其中有42.3%的雷电发生时的日降水量小于5 mm,宜作为该地区干雷电发生时的降水阈值。以此阈值筛选,大兴安岭地区年平均干雷电发生15229.8次,每年7月年平均干雷电出现次数最多,干雷电的雷电流绝对强度在5月和9月较强。该地区林业局中,永安山东部、满归南部、阿龙山东部、汗马自然保护区北部、甘河东部、阿里河西部、吉文北部、大杨树东南部、巴林南部、南木、绰尔东部等地的年平均干雷电次数达到0.4次/km²,且雷电流绝对强度也普遍偏强,是大兴安岭干雷电的高发区域,应加强上述地区干雷电的日常监测和雷击火防范工作。     

2012年广东省雷电活动特征与雷电灾害损失浅析

采用计算机技术和GIS技术对广东省雷电监测定位系统雷电资料进行处理分析,研究全省雷电活动特征,结果发现,2012年全省雷电次数比往年多、密度更大、活动更为频繁,具有明显的时间分布、空间分布和电流强度分布特征.同时,根据相关部门提供的2012年全省雷电灾害调查数据,得知雷电灾害事故比往年多,损失更大.对比分析全省雷电活动特征和雷电灾害损失,结果表明两者间有很好的正比例相关特性：雷电次数比往年多对应的雷电灾害损失也大,雷电高发期提前到4、5月份对应的雷电事故也提前在这两个月份达到高峰,这和2012年全省天气异常气候有关.     

福建省高速公路沿线雷电活动特征分析

为了揭示福建省高速公路沿线雷电活动特征,做好高速公路机电设施的防雷工作,本文利用2015—2018年福建省三维闪电监测数据以及福建省高速公路路网资料进行统计分析。分析了高速公路沿线地闪的月、日活动特征,得出地闪活动主要分布在5—9月和14:00—18:00。根据高速公路沿线地闪密度绘制雷电活动等级分布图,结果表明高速公路的少雷区、中雷区、多雷区、强雷区路段占比分别为5.19%、12.65%、63.03%、19.13%。基于雷电流幅值和雷电陡度绘制雷电强度等级分布图,结果表明89.87%的路段处于雷电强度等级为三级的区域。最后,统计了高速公路沿线雷电流幅值累积概率分布并分析其拟合函数,拟合结果表明福建省高速公路沿线雷电流幅值累积概率分布符合IEEE标准推荐的函数形式。     

江西省雷电监测定位系统探测数据分析

利用2004～2007年江西省雷电监测定位系统获取的雷电数据资料,分析了江西省雷电强度、陡度的分布特征、相关关系,结合《建筑物防雷设计规范》（50057—94）中部分雷电参量和安全距离计算公式,对雷电数据进行讨论。分析表明,以地闪实测数据计算的雷击大地的年平均密度与以雷暴日计算雷击大地的年平均密度相差较大。     

2005-2015年四川省雷电活动变化特征分析

利用四川省雷电监测网监测近11年雷电资料统计分析,全省雷电活动变化存在的特征以及变化规律,对研究雷电的发生、发展有着重要的指导意义,为雷电预警预报、区域风险评估和雷电灾害分析,打下坚实的基础。     

浅谈雷电危害及雷电监测

雷电对人类社会造成了很大影响。对其进行有效的监测具有十分重要的社会、经济与科学价值。本文浅谈了雷电的危害,同时从地基、空间及雷电监测网介绍了雷电监测技术,并对我国雷电建网提出几点建议。     

雷电资料分析处理系统的设计与应用

为了充分发挥雷电资料的作用,解决资料的质量问题,建立雷电综合数据库及其资料分析处理加工平台。基于JavaScript的WebGIS框架和CIMISS数据库,设计开发了具有数据处理和质量控制、分析和应用功能的雷电资料分析处理系统,建立了以闪电、大气电场、雷暴日和雷击灾害数据为主要内容的雷电信息数据库。该系统能够实时监测卫星、雷达、闪电、大气电场等多种探测信息,开展雷电数据的质量控制,回演、动态播放历史信息,具有信息查询统计、分析绘制曲线、制作雷电报告等多项功能,为防雷业务、科研和服务工作提供方便、高效的应用工具和技术平台。以2015年6月1—2日湖北监利县的一次强雷电天气过程为例,通过对这次雷电过程的应用实践表明:雷电资料分析处理系统闪电监测准确,图表绘制快速,统计分析结果适用,能够满足防雷业务及科研工作的需要,为高效开展雷电灾害防御和服务提供了高效的基础性平台。     

利用MATLAB实现对雷电监测数据的分析和绘图

介绍了在MATLAB环境中如何对大量的雷电监测数据进行筛选分析、绘制落雷个数等值线图等分析类图表的方法。发挥MATLAB的优势,以达到简化人工计算分析及精确绘图的目的。     

基于GIS的雷电灾害监测预警与数据处理系统

针对雷电灾害涉及的关键问题,基于ArcEngine开发平台,结合大型网络数据库sqlServer2005与空间数据库模型GeoIataBase,设计了具有3层逻辑结构的系统构架方案,构建了基于GIS的雷电监测预警与数据处理系统。该系统有效地将各种雷电数据与GIS平台进行无缝对接,并整合雷电预测模式,实现各种雷电数据基于GIS的实时监测处理与预测预警以及高效组织、存储与管理,满足各种雷电信息查询处理分析的需求;为气象部门对雷电灾害天气的监测、预报预警以及各种数据基于地理信息的处理分析等提供了有效的可视化平台,同时也为GIS与气象专业领域的结合进行了有益的探索。     

2013年陕西省雷电活动特征分析

2013年陕西省雷电天气频发,通过对全年雷电监测资料分析可以看出:全省共发生闪电223 458次,总闪电频次为有闪电定位监测记录以来最高值,闪电集中发生在7—8月,8月份闪电最密集,是有闪电定位监测记录以来8月份的最高值;8月11日的区域性雷电天气过程范围广、强度大,持续时间长;8月4日的局地性雷电天气过程发生时间集中、频度大、伴随天气剧烈。     

闪电定位系统与人工观测雷电日参数对比分析

雷电日是反映雷电活动规律的重要参数。通过对重庆地区35个区县人工观测雷暴资料(1951—2009年)和闪电定位系统监测资料(1999—2008年)的数理统计,重点分析了人工观测雷暴日、闪电定位系统监测的雷电日和雷击大地密度特征。结果表明:人工观测的雷暴日数远小于闪电定位系统监测获取的数据;人工观测的雷暴日局限于个人差异和地形影响,而闪电定位系统监测的雷电日局限于探测方法和设备的灵敏性,不能完全客观反映各地区雷电活动规律;雷击大地密度客观真实反映各地雷电活动特征,在此基础上获得了有效反映雷电活动规律的雷电日参数,为雷电灾害风险评估与防雷设计提供参考。     

闪电监测数据在成都市雷击风险评估中的应用

雷电监测资料的开发与应用,是雷电业务建设的主要内容,其在公众服务、专业服务、科技服务中都发挥了重要作用。该文详细描述了如何利用四川省雷电监测资料中的地闪密度和电流幅值以及雷暴日统计分布等参数取代传统人工观测的雷暴日数等数据进行评估,并以具体事例进行计算,分别与传统计算方法进行对比。通过利用雷电监测资料进行雷击风险评估,对提高防雷技术服务能力,提升防雷减灾服务效果有积极的作用。     

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。     

陕西省雷电监测资料处理方法与评估

针对陕西省雷电监测系统获取的资料提出基本处理方法,对监测产品的发布类型初步规范.采用2004年6月-2006年9月闪电定位资料,对陕西省雷电活动进行试分析,得出全省范围的雷电活动时空分布结论.对雷电监测资料在评估中的应用提出了基本思路.