基于GIS的闪电参数查询系统设计与实现

基于.NET4.0开发环境、MapX5.0组件技术和SQL Server数据库开发与应用技术,利用C#编程语言,设计了闪电参数可视化查询系统.该系统将闪电定位资料与地理信息相结合,实现了地理信息的查询和编辑、原始闪电数据的存储和管理、闪电参数的查询和分析、专题图绘制和输出等功能.以武汉"1+8"城市圈（武汉市、孝感市、天门市、潜江市、仙桃市、咸宁市、鄂州市、黄石市、黄冈市）为例,展示了闪电参数查询、专题图绘制、测量工具和闪电发生位置以及雷电流强度分布查询的应用结果.     

COSMIC掩星数据与L波段探空数据的对比分析

COSMIC(Constellation Observation System for Meteorology,Ionosphere and Climate)每天可以提供全球2000～3000条从40 km高空到近地面的大气温、压、湿的廓线资料,有效地弥补了常规探空资料在时间和空间上分辨率的不足。通过对2008年5月20日至2008年11月26日COSMIC资料与L波段探空秒数据进行比对,结果表明,在10 km高度以下,COSMIC反演的湿廓线资料与L波段探空数据偏差较小,温度偏差为-0.5℃,均方根误差为1.5℃;折射率偏差为1.4N,均方根误差为5.9N;气压偏差为2.0 hPa,均方根误差为4.7 hPa;水汽压偏差为0.1 hPa,均方根误差为1.1 hPa。COSMIC干廓线资料与L波段探空相比,在10～30 km高度内,温度偏差为-0.3℃,均方根误差为1.9℃;折射率偏差为0.4N,均方根误差为0.9N;气压偏差为1.4 hPa,均方根误差为2.6 hPa。表明COSMIC资料既具有较高的时空分辨率,又具有较好的精度,在数值模式中具有重要的潜在应用。     

雷击大地密度的计算与软件实现

雷击大地密度（Ng）是进行雷击风险评估的重要参数之一。雷击风险评估业务的传统方法中,通常采用当地气象部门提供的所在城市的年平均雷暴日（Td）来计算评估点的Ng值,而雷击分布受地理、地质、土壤、气象、环境等诸多因素的影响,因此,在一个城市甚至一个地区都取相同的Ng值的做法存在一定的局限性。从Ng的概念出发,对标定后的闪电定位系统（LLS）数据进行处理,使用C^#编程制作计算Ng的软件,以便快捷、精确地为雷击风险评估业务提供Ng的数据支持。     

北京及其周边地区闪电活动的时空特征

利用具有总闪观测能力的SAFIR3000在2005-2007年对北京及周边地区(天津、唐山、廊坊等)的观测资料,分析了该地区云闪和地闪时空分布特征.结果表明:云闪高发时段在15:00-次日00:00,峰值在19:00,高发月份在6-8月,峰值在7月;云闪空间分布高值区在北京东北部、天津北部、承德西南部一带,约为30次/(km2·a);云闪平均高度(海拔高度)日变化差异不大,季节变化夏季最高,冬季最低;高度在9～10 km的云闪最多,占云闪总次数的10.97％.地闪高发时段、月份、地闪高值区(密度约为5次/(km2·a))与云闪基本相似,不同之处在于云闪日分布多为单峰,而地闪为双峰,云闪高值时段开始与结束时间均比地闪早;云闪空间分布高值区密度约为地闪的6倍.3 a平均正闪占地闪总数百分比为16.44％,夏季该百分比较低,春秋季较高,其月际变化与正闪次数月际变化相反.总闪时空分布特征和云闪更为相似,总闪高值区分布和卫星探测得到的基本一致.     

重庆市雷暴气候变化特征分析

利用重庆市34个观测站1951―2009年雷暴日资料,通过数理统计、小波分析、EOF分析等方法,研究重庆市雷暴气候变化特征、周期性规律以及时空分布特征。结果显示:重庆市年平均雷暴日数为37.48 d,一年中任何月份都可出现雷暴,以7、8月份为最多,雷暴主要发生在夏季。过去59年,雷暴日数年代际差异较大,并呈波动减少趋势,平均每10年减少3.403 d。从morlet小波分析结果看,重庆雷暴具有5 a短周期、8～9 a中周期和18 a长周期振荡变化。从空间分布来看,渝东南年平均雷暴日数最多,渝中和渝东北次之,渝西最少,雷暴分布呈现出从东部高山向中部、西部丘陵低山逐渐递减的特征。根据EOF分析,重庆雷暴异常空间分布可划分为全市一致型、局部型、经向型、纬向型等类型。     

山东地区秋季飞机观测气溶胶特征的初步分析

综合分析了2006年秋季在山东省进行的0.5—8.0μm范围内的大气气溶胶飞机观测的0—4500m气溶胶数浓度垂直分布,初步讨论了气溶胶与温度的关系,并分析了对气溶胶粒子谱的垂直分布情况。结果显示,气溶胶数浓度随高度呈递减趋势,在逆温层附近气溶胶有累计现象;受城市环境的影响,同一区域城市上空或者城市的下风方气溶胶粒子平均浓度都大于上风方;气溶胶粒子谱受不同天气背景的影响,出现不同类型的谱型,随高度的变化,谱型也有很大的变化。     

区域雷灾分布特征及易损度区划

根据江苏省近9年来的雷电灾害资料、45年的雷暴日资料以及近4年的地闪资料,以江苏省的自然环境、人文环境、气候环境为背景,分析了江苏省13个地级市的雷电灾害分布特征,指出江苏省雷电灾害多发生在6～8月,雷电灾害主要是物理损坏和电气与电子系统失效,其中无锡和苏州最为典型.从江苏省各地级市的资料中提取了7个雷灾易损性评价指标,用SAS软件中主成分分析方法对各地级市的雷灾易损性评价指标进行了综合评估.结果表明,区域雷灾易损性不仅取决于区域自然条件对雷电磁场环境变化的敏感性,而且还取决于区域社会体系对雷电灾害的承受能力.用聚类分析法生成了江苏省的雷灾易损度区域划分图,为区域防雷减灾规划提供了科学依据.     

长春地区雷暴云起电活动的数值模拟研究

利用三维强风暴动力-电藕合数值模式,并结合观测资料分析了长春地区一例雷暴云第一次闪电前云内电场的发展情况及微物理变化过程。结果表明：云发展成熟时,云中电荷呈三极性分布,主负电荷区稳定在-10℃层附近,次正电荷区浓度较大;闪电频数与云发展的高度及回波强度有关。     

南京地铁柔性接触网的雷电综合防护对策

对南京地铁柔性接触网一次雷击事故进行分析,计算了柔性接触网的雷击风险和雷击参数,在此基础上提出了综合防雷措施,主要包括:安装架空地线、接地、安装地电位均衡器、安装带热脱扣装置的金属氧化物避雷器、提升绝缘子性能等。     

黑龙江省雷电灾害特征分析

本文利用黑龙江省1959~2008年的雷暴日资料、2006~2009年的地闪监测资料及1999~2008年的雷电灾害资料,对黑龙江省年平均雷暴日数与雷电灾害的时空分布特征进行对比分析,并对雷电灾害分类统计特征进行了分析。