成都地区闪电产生氮氧化物的观测研究

为了解四川盆地闪电产生的NOX向低空的传输特征,利用大气平均电场仪、氮氧化物分析仪、臭氧分析仪对成都地区雷暴过程中闪电产生的NOX进行了地面观测,并结合风廓线雷达测得的地面0.4km的风速风向数据进行了分析。研究结果表明:(1)、NOX浓度随时间的变化与NO浓度随时间的变化呈正相关关系,O3的浓度随时间的变化与NOX的浓度随时间变化呈负相关关系;(2)、雷暴过程中,NOX和NO的浓度值都比晴天背景大气条件下的地面值要高,O3的浓度值则低于平均值,闪电频次与氮氧化物浓度存在正相关关系;(3)、LNOX从高空传输到地面也受风速风向的影响,风速与NOX浓度存在负相关关系,气流被偏北风控制的情况下,NOX的浓度值较低,气流在偏南风控制时,NOX则出现高浓度积累。     

基于空间谱估计的闪电定位算法研究与分析

为了减少闪电对人类生命财产和各种电子设备造成的损失,同时研究雷暴活动的形成机制,并为闪电监测预警提供技术支持,开展闪电定位算法研究具有重要意义。闪电发生时辐射从极低频到甚高频范围的电磁脉冲,通过闪电定位系统获取闪电辐射源脉冲信号参数便可定位闪电。概述了闪电定位原理及基本方法,比较了基于空间谱估计的Capon算法、MUSIC算法及2种改良算法,介绍了基于均匀圆阵的二维MUSIC算法。采用Matlab分析了这几种闪电定位算法的性能,最后提出二维修正MUSIC算法,为闪电定位系统提供坚实的理论依据。     

雷电监测方法的研究

论述了如何利用光电检测技术和虚拟仪器技术,建立新型雷电定位系统.提出了加权定位和向量定位两种新的定位算法,均能够应用于光电法闪电定位系统,实现闪电定位计算.简述了光电法闪电定位系统的硬件 组成,详述了向量定位算法基于LabVIEW8.2软件的闪电定位系统软件设计,包括闪电光强度电压信号处理、雷声识别、闪电的平面方位角计算,以及闪电距离计算等功能模块的设计.通过系统测试仿真实验,对上述定位算法进行了验证,达到了预先设计要求.     

基于地理信息系统的雷电业务系统

介绍了地理信息系统（GIS）在四川省雷电业务系统构建中的应用方法。四川省防雷中心在雷电监测新技术和新手段的基础上,将GIS技术与雷电潜势预报和短临预警技术有效的结合起来,构建了雷电业务应用系统。并通过对此系统在2008年“9．23”四川雷电天气过程中的应用分析,说明此系统可以准确地对未来12小时的雷电过程进行预报和未来1小时的雷电过程进行预警。     

基于地理信息系统的雷电业务系统

介绍了地理信息系统（GIG）在四川省雷电业务系统构建中的应用方法。四川省防雷中心在雷电监测新技术和新手段的基础上,将GIS技术与雷电潜势预报和短临预警技术有效的结合起来,构建了雷电业务应用系统。并通过对此系统在2,008年“9．23”四川雷电天气过程中的应用分析,说明此系统可以准确地对未来12小时的雷电过程进行预报和未来1小时的雷电过程进行预警。     

雷达资料在雷电临近预警中的应用研究

为了寻求济南地区地闪发生的临近预警指标,综合利用多普勒雷达资料、闪电定位和探空资料,对2009年7~8月和2010年6月距离齐河雷达站200km范围内的41个对流云团进行统计分析,重点是统计分析了闪电发生前的雷达回波参量特征值。初步的研究结果表明:对于该地区单独使用雷达反射率而言,最好的预警指标是在-10℃高度上出现40dBz的反射率阈值,使用这种方法的预警准确率是96%、虚警率是14%、临界成功指数是83%、平均预警时间是21min。在考虑雷达反射率的基础上再考虑最大回波顶高(≥10km)和垂直液态水含量(≥8.5kg.m-2)预警指标时,能有效降低虚假报警率和提高临界成功指数,此时选取的雷达反射率指标是在-20℃高度上出现25dBz的反射率阈值。     

100m架空网线感应过电压特征分析

为了分析雷电电磁脉冲在网线上耦合感应过电压的特征,通过观测人工触发闪电和自然闪电时100m架空网线上感应过电压的方法,对其特征进行分析。试验期间共采集3次人工触发闪电和15次自然闪电条件下的数据。分析结果表明:(1)近距离触发闪电时,网线上的感应过电压峰值较大,3次触发闪电平均过电压峰值约4.7kV;(2)自然闪电引起的网线过电压峰值能达到几百伏,28次回击正负过电压平均值都为120V左右;(3)通过研究有闪电定位资料的自然闪电发现,引起的过电压变化和对应回击电流与距离的比值(I/d)的线性拟合度较好,相关系数达到0.801,但影响网线感应过电压大小的因素较多,所以并不完全是线性关系;(4)由于近距离闪电静电场、感应场和辐射场的共同作用,近距离闪电引起的网线过电压波形相对比较复杂,持续时间也相对较长。     

雷州半岛夏季闪电特征分析

根据雷州半岛夏季雷暴的气候特征,利用布设在雷州半岛徐闻、遂溪两点的LD型闪电定位系统对雷州半岛的闪电进行观测,对雷州半岛7月份的逐日闪电总次数、正闪比、幅值均值、幅值分布、闪电波前陡度、闪电累积概率分布等观测值进行分析,得出了雷州半岛夏季闪电活动的部分规律。分析表明:雷州半岛夏季最大闪电电流峰值为-153 kA;负闪明显多于正闪,占闪电总数的71.71%;电流峰值都主要集中在10 kA～40 kA;闪电波前上升陡度相对集中在1μs～20μs,占观测总闪击的91.5%,3μs～10μs达到峰值。分析所得结论对本地区防雷减灾工作有一定的实际指导意义。     

湖南雷暴天气中地闪活动的预报研究

利用湖南地区ADTD闪电定位仪资料,结合NCEP／NCAR再分析资料,对湖南夏季雷暴发生过程中地闪的区域特征、及地闪与大气不稳定参数的相关关系进行分析,提出地闪活动预报的诊断指标并建立不同区域地闪数的预报方程。结果表明：采用经验正交方法研究地闪活动的空间分布特征发现湖南地闪活动可分为3个区域：湘西山地区、湘东北平原区及湘南山地区,各区与地闪相关性好的不稳定参数分别为,湘西山地区：对流不稳定能量、抬升指数、修正K指数及粗理查逊数;湘东北平原区：抬升指数、修正K指数及大气可降水量;湘南山地区：通气管指数。并且不稳定参数与地闪数具有一定的回归关系,各区潜势预报方程对实际应用具有参考价值。     

近50年武陟县雷暴气候特征及雷灾分析

利用武陟县1960～2009年的雷暴观测资料、雷灾典型实例资料,通过数理统计方法,分析武陟县雷暴的气候特征、雷灾的年变化特征和行业特征,以期能对当地政府相关部门提供参考,为当地防雷减灾工作提供气象依据。分析结果表明:武陟县雷电活动的时间有很明显的时间分布特征,雷暴多集中出现在每年的6～8月,以7月出现最多,11、12、1月出现最少,以持续时间为2小时内的短时性雷暴天气为主;在各主要行业雷灾受损设施中,广播系统遭受雷灾造成的直接经济损失最大;家用电器遭受雷灾次数最多,其直接经济损失次之,近5年雷灾损失有明显快速上升趋势。     

基于测向测时差云闪定位精度分析及布局优化

针对多站雷电定位系统中的云闪定位问题,建立4站云闪辐射源定位模型。根据探测站探测的云闪电磁波到达的时间和角度信息,结合无源定位理论中的测向测时差定位法,给出云闪定位计算方法和精度评定。利用Maltab,仿真探测站不同布站方式下的云闪定位误差分布情况。通过对比研究,得出最优布站形式,并对最优布站形式的精度影响因素进行分析。结果表明,布站形式、基线长度、探测站高度等因素均可对云闪定位精度产生影响。     

湖南省雷电灾害易损性分析及区划

为了对各地防雷减灾工作提供比较科学的理论指导,利用2002-2008年湖南省14个市的雷电灾害统计资料,结合湖南省各市的经济发展状况和人口密度特征,引用雷击密度、雷电灾害频度、生命易损模数以及经济易损模数作为各市雷电灾害易损性评估指标,得出各市综合易损性指标,最后形成湖南省雷电灾害易损度区划。结果表明:某一地区雷击灾害的发生以及其造成的损失不仅与该地区所处的地理位置、气候环境有关,也与该地的人口密度、经济发展有关。     

模糊层次综合法在区域雷电灾害风险评估中的应用

针对雷电灾害事故发生的随机性、复杂性和不确定性等特点,以及在雷电风险评估过程中存在的主观性,通过层次分析法确定风险因素权重,并运用模糊综合评估法,建立一种区域雷电风险的模糊综合评估模型。以某国际会展中心为例的评估结果表明,方法在区域雷电灾害风险评估分析中具有较好的针对性、准确性和实用性。     

雷电监测产品与潜势预报在抗震救灾中的运用

“5．12”汶川大地震后,由于地震灾区处于多雷区,并且正处于一年中雷电频发时段,救援及重建工作都需要参考雷电产品来开展。针对抗震救灾以及灾后重建的特殊需求,调整雷电监测预警预报平台的内部参数及统计指标,及时制作和发布地震灾区雷电潜势预报、短时临近预警产品和实时雷电活动监测快报。保障了灾民临时安置点避免雷电带来的次生灾害,并为抗震救灾的军、民运输飞机提供了航空气象保障,以及为灾后临时安置房建设提供了大量的雷电统计数据,为灾后重建工作做出了贡献。通过对用户的服务,四川省雷电监测产品与潜势预报在抗震救灾中的运用具有较好的借鉴作用和推广价值。