基于ADTD系统监测的雷电流幅值累积概率特征分析

雷电流幅值累积概率分布是雷电活动规律的重要指标.通过对ADTD闪电定位系统监测的雷电资料的数理统计分析,采用IEEE工作组和

推荐的公式对比分析了重庆地区的雷电流幅值累积概率的拟合效果.结果表明:雷电流幅值累积概率分布特征随极性存在显著差异,雷击大地密度随雷电流幅值不同而差异较大;同时,采用I...     

地闪资料在LAPS云分析中的应用研究

为进一步研究闪电活动特征,利用ADTD闪电定位资料、静止气象卫星葵花八号等气象资料,对2016年7月20日一次强对流天气过程中的闪电活动进行分析,探讨闪电活动与LAPS云分析场的关系,探索地闪资料在LAPS云分析中的应用。结果表明,地闪活动集中区域对应着强降水区,降水峰值与闪电活动峰值为重合的现象;大部分闪电发生处于对流云系影响范围之内且对应了中高层次的云顶性质;在LAPS云分析场中地闪活动频繁的区域,云柱更为厚实且出现了更为强烈的上升运动,水汽也更为充沛,闪电活动与积雨云的对应关系不仅可以反向验证卫星反演的云分类产品,也可以对LAPS三维云场进行订正和调整,并作为多源数据融合云分析的补充资料。     

ADTD雷电探测系统典型故障分析

介绍ADTD雷电探测系统的探测原理,分析子站故障对探测网络和探测数据的影响。通过分析ADTD雷电探测系统组成结构和基本设备状态,提炼出了ADTD雷电探测系统的故障分析思路和方法。结合湖北省ADTD雷电探测系统在2006—2010年业务运行中的主要故障,总结了ADTD雷电探测系统运行中的典型故障及其现象、可能原因与排除方法,提出了一些改进措施,并指出影响ADTD雷电探测系统稳定性的主要因素。实践表明,基于ADTD雷电探测系统组成结构和设备状态表征的故障分析思路清晰,方法可操作性强,对故障的快速定位十分有效。     

Quality Assessment of FY-4A Lightning Data in Inland China

The Lightning Mapping Imager (LMI) equipped on the FY-4A (FengYun-4A) geostationary satellite achieves lightning positioning through optical imaging and has the advantages of high temporal resolution, high stability, and continuous observation. In this study, FY-4A LMI lightning event, group and flash data from April to August 2018 are selected, and their quality are assessed through qualitative and quantitative comparison with the ground-based Advanced Time of Arrival and Direction system (ADTD) lightning observation network data and the American International Space Station (ISS) lightning imaging sensor (LIS) data. The results show that the spatial distributions of FY-4A lightning are consistent with those of the ground-based ADTD and ISS LIS. The temporal variation in FY-4A lightning group frequency is consistent with that of ADTD stroke, which reflects that FY-4A LMI can capture the lightning occurrence in inland China. Quantitative statistics show that the consistency rate of FY-4A LMI and ISS LIS events is relatively high but their consistency rate is lower in terms of lightning group and flash data. Compared with the lightning observations by the ISS LIS and the ground-based ADTD, FY-4A LMI reports fewer lightning events in the Tibetan Plateau. The application of Tibetan Plateau lightning data requires further processing and consideration.     

Analysis of the Winter Cloud-to-Ground Lightning Activity and Its Synoptic Background in China during 2010-20

Cloud-to-ground(CG)lightning data and the ECMWF ERA-Interim reanalysis dataset are analyzed to gain insight into the spatiotemporal distribution and synoptic background of winter-season CG flashes between December 2010 and February 2020 in China.We identify three Winter Lightning Frequent Areas(WLAs):the southwest side of the Yunnan-Guizhou Plateau(WLA1),the east side of the Yunnan-Guizhou Plateau(WLA2),and the Poyang Lake Plain(WLA3).The CG lightning flashes most frequently occur at local midnight and have a monthly peak in February.The CG lightning in WLA1 is mostly generated in non-frontal weather;however,the lightning in WLA2 and WLA3 mostly occurs in frontal systems.The frontal circulation situation is divided into four typical types:transversal trough after high pressure,low vortex,confrontational convergence,and asymptotic convergence.In all typical weather patterns,the lightning occurs downstream of a 500 hPa trough and is accompanied by a southwesterly low-level jet.The convective parameters of winter thunderstorms differ greatly from those of summer thunderstorms.The maximum convective available potential energy(MCAPE)and K-index(KI)are more useful metrics than convective available potential energy(CAPE)and Showalter index(SI)during winter.This study further deepens the understanding of the distribution characteristics of winter CG lightning in China,which motivates further research to improve the ability of winter thunderstorm prediction.     

基于ADTD系统的闪电频次分布特征分析

闪电频次是反映雷电活动强弱特征的重要参数。在统计分析重庆市ADTD系统地闪监测资料的基础上,重点分析闪电频次的极性、幅值、雷电流波头陡度和时间分布特征,同时利用GIS软件获取地闪点的高程属性,初步分析了其空间分布特征。结果表明:闪电频次随极性、雷电流幅值和陡度不同而差异显著;闪电雷电流幅值和陡度的频次呈现对数正态分布;闪电频次的月际分布特征表现为正闪集中在4—7月,负闪集中在7—8月;日际分布特征表现为闪电频次主要集中在03:00—07:00和15:00—19:00;在高度空间分布上闪电发生频次最高地区为海拔300~500 m的区域,以后呈现随高度上升而呈递减趋势;在纬度分布中,高频区域分布在28.9~30.3 °N,次高频地区为30.7~31.5 °N之间;经度分布特征来看,呈现双峰双谷（两个峰值区分别为105.9~106.9 °E、108.1~109.1 °E）;高幅值区域正负闪频次比值高于低幅值区域;闪电频次较高地方集中在重庆市东北部、东南部和西部等地。在此基础上获得了重庆地区的雷电流幅值和陡度频次分布表达式,为雷电防护提供了重要的理论基础。      

ADTD雷电定位监测系统异常情况分析

针对ADTD雷电定位监测系统在运行过程中出现的异常情况,从雷电定位仪器异常、网络通信模块异常、中心站接收机异常、中心站软件异常几个方面来分析系统故障的成因。归纳指明了在出现异常情况时,系统维护人员解决故障的相关方法和措施。排查分析系统异常的主要依据是ADTD雷电定位监测系统的数据处理流程和基本运行原理。     

基于一次机场雷击事件评估ADTD地闪定位性能

地闪定位系统性能评估可通过理论模拟,也可以基于人工触发闪电或者自然闪电直接观测事实。自然闪电由于发生的随机性和瞬时性,其直接观测事实很少,因此至今基于真实自然闪电回击的地闪定位系统性能评估还很欠缺。本研究基于2016年5月30日发生在广东潮汕机场的雷击事件展开调查,通过本次位置明确的机场雷击事件评估了该区域的ADTD地闪定位性能,并计算了不同站数定位时的定位误差情况。结果表明,ADTD闪电定位系统实时准确地记录了潮汕机场雷击事件,表明其实用性和准确性。通过重定位计算,发现在多站定位时可去除较大误差的站,保证定位结果的准确性,但定位结果并不一定是最优结果。     

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。     

ADTD闪电定位网在北京地区定位效率的自评估

利用中国气象局ADTD闪电定位网2012—2016年京津冀地区13个闪电定位仪探测到的134余万次地闪资料,对北京站闪电定位仪的探测效率和全网在北京地区的闪电定位效率进行统计分析。结果表明:北京站闪电定位仪探测效率随着探测距离和方位角的变化而变化,有效探测范围为260km;北京站闪电定位仪在20km内探测效率仅为19.5%,随着距离的增加,探测效率逐渐增高,在60~80km范围内探测效率达到最大值86.9%,在80km以外探测效率逐渐减小,在100km范围内,北京站闪电定位仪在东北偏北的方向上定位效率较低,仅为24.3%,可能与正交磁天线本身缺陷因素影响有关。整个探测网络在北京地区自评估的探测效率为85%~95%,全网对弱电流回击的定位能力有待于提高。