中部5省南北闪电参数分布特征

在利用我国中部5省（湖南、湖北、江西、安徽、河南）经济协作区52个闪电监测站2007—2010年闪电定位资料和1961—2010年雷暴日资料,分析协作区内闪电参数的分布特征的过程中,发现中部5省闪电参数在30.8°N纬度带两侧呈现不同的变化规律.36.4~30.8°N,正闪强度整体呈下降趋势,正闪陡度变化较小,平均值为16.48 kA·μs^-1,负闪强度和陡度在32°N附近形成极大值后,在30.8°N附近迅速下降;一天中闪电频数最大值与最小值出现时间比较分散;初雷日约为4月5日、终雷日约为9月17日.30.8~ 24.4°N,正、负闪电强度绝对值呈上升趋势,正闪强度上升较快,从52.11 kA上升至77.88 kA,负闪强度绝对值上升较平缓,正闪陡度变化较小,平均值约为14.24 kA·μs^-1,负闪陡度呈下降趋势,由12.07 kA·μs^-1下降到8.90 kA·μs^-1;闪电频数最大值出现时间集中在15—16时,闪电频数最小值出现时间集中在8—10时;初雷日约为2月18日,终雷日约为10月17日.     

一次特大暴雨过程三维和二维系统闪电特征对比分析

利用三维(ADTD-2C)和二维(ADTD)闪电定位系统资料, 对比分析了湖北省一次特大暴雨过程中两套系统闪电活动特征, 得出以下结论: (1)本次过程中地闪多于云闪, 二者均以负极性为主。(2)三维系统正地闪在地闪中的占比低于正云闪在云闪中的占比, 高于二维系统正地闪在地闪中的占比。(3)三维系统雷电流幅值集中分布在0~30 kA, 较二维系统(10~50 kA)更集中, 三维系统的雷电流累积概率较湖北省多年统计结果明显偏小, 二维系统的雷电流累积概率略高于统计值。(4)两套系统总地闪和负地闪活跃时段基本一致。(5)两套闪电定位系统地闪密集区基本一致, 且和云闪密集区基本重合, 闪电分布集中程度高, 主要分布在槽前正涡度平流区。三维系统地闪密度大于二维系统, 最大值分别为5.78 fl/(km2·d)和2.39 fl/(km2·d)。三维系统中正、负闪电交错分布, 二维系统中正、负地闪局部存在空间分离现象。(6)云闪密度大小与二维地闪相当、水平分布特征与三维地闪一致。垂直方向上, 云闪主要发生在10 km以下, 其中2~4 km云闪分布密集, 占总云闪的47.24%。      

雷电灾害风险评估中损失量的量化分析

为了更好地做好雷电灾害风险评估,减少雷电带来的损失风险,提出了对雷电灾害风险评估标准中损失量的量化方法。一种方法是基于年雷暴日的量化,另一种方法是利用闪电定位资料,采用了多元回归分析对损失量进行量化,回归试验结果表明:F分布高度显著,相关系数平方可达0.7569。后一种量化方法比前一种量化方法造成的相对误差更小,因此利用年雷暴日量化分析仍存在不足,而基于闪电资料的量化分析更能科学地量化损失量,进而为精细化的雷电灾害风险评估提供科学的参考依据。     

对滚球法计算雷击防护范围的改进

基于最少时间最大概率原理,定量分析当雷暴云在高层建筑物附近移动时落雷点以及落雷区域的概率分布,提出临界高度(Zr)、临界半径(ρr)以及概率系数(Er0)的概念。在此基础上,给出高概率落雷区域划分指标,即:Er01的区域为危险区域,Er01的区域为安全区域,Er0=1的区域为临界区域。同时,从滚球法计算雷电保护范围的局限性出发,基于概率理论定量给出一个计算雷电保护范围的数学模型。     

湖北ADTD闪电定位系统监测数据质量分析

为了提高ADTD闪电监测系统监测数据的业务应用质量和效率，使用湖北省2006—2019年该系统闪电监测数据，采用网格法、雷击案例验证法和定性分析法，对多个高层建筑附近地闪分布规律和全省时空分布规律进行了统计分析，并通过雷灾事故对定位精度进行了验证。结果显示：①选取的湖北地区4个高层建筑周边地闪回击次数高值区与高层建筑实际位置均有偏差，偏差距离在190～1548 m之间，偏差方位角无固定规律；②4个高层建筑参考点和雷灾事故实际雷击点与闪电监测系统对应的定位偏差数据显示，该系统在平原地区定位平均误差为539 m，山区定位平均误差为1384 m，山区定位误差明显大于平原地区；③该系统监测数据的时空分布特征与湖北降水特征以及湖北周边省市同类监测系统监测数据的一致性较好，雷电流累积概率特征与IEEE推荐的分布规律拟合度较高，说明该系统监测到的主要参数具有一定的准确性。