肇庆市雷电活动的规律

通过肇庆市2013—2017年闪电定位系统数据,分析了肇庆市雷电活动的日变化、月变化、闪电强度和密度等雷电活动特征,结果表明:肇庆市雷暴特征明显,日变化呈单峰状,主要集中在14:00—19:00;月变化呈双峰型分布,峰值分别为5和7月。雷电密度分布呈现两极分布,东南部雷电密度较大,西北山区密度较小;雷电流分布则刚好相反,西北山区雷电流较大,东南部相对偏小。雷电流峰值达到510.8 kA,平均电流达24.59 kA。     

雷暴路径在雷击风险评估中的应用初探

落雷的强度、密度及其时空分布、雷暴路径是反映某一区域雷电活动规律的主要内容,目前对雷暴路径的研究还较少,通过分析得出:地面物体遭雷击的概率与雷暴路径有关,位于雷暴路径上风方的物体更易受雷击,在实际防雷工作中,要考虑雷暴路径对雷击点的影响,而不单是几何模型的关系.对位置因子的确定,应结合雷暴路径的因素,考虑周围物体的影响,适当增加或降低雷击风险评估标准中给予的参考值.此外,本文认为绕击现象并非仅与雷电流强度有关,还与雷暴路径密切相关.     

汕头市雷暴气候特征及其防御措施

雷暴是自然界中的声、光、电现象,也是重大气象灾害之一,其发生与地理、地形、季节、气候等因素有关.汕头市地处亚热带华南沿海地区,天气复杂多变,春夏季雷暴灾害多,雷击过程所产生的放电高电压可达500KV,电流强度高达100～300KA,一次放电时间约40μs, 雷电的强大冲击波、剧变的电磁场、强烈的电磁辐射、炽热的高温,对地面的建筑物、设备和生物(特别是人类)构成严重的威胁.本文通过对汕头市近49年(1951～1999年)来的雷暴统计资料进行分析,找出雷暴出现的气候特征以及雷暴天气的背景和雷暴发生的一般规律,并结合当前防雷存在的一些问题,提出防御雷电的若干措施,以期达到防御雷电灾害减少损失的目的.     

雷电对飞行的影响

雷暴云中常有电荷积累,并能形成很强的电场,造成闪电击,威胁飞行安全.即使有时云区电场没有达到击穿放电的强度,但由于飞机在雷暴云区高速运动时出现飞机起电、电晕会加强云中大气等电位面的畸变程度,而达到击穿放电的强度时,也会诱发闪电,造成闪电击.通常,雷电产生强大的电流,形成电磁场、光辐射、冲击波和电弧,这些现象都严重威胁飞机的安全.飞行员应采取必要的安全措施,避免闪电击的影响,保证飞行安全.     

湛江市东海岛一次强雷暴天气过程分析

利用广东省闪电探测系统资料、卫星云图资料、探空资料及雷击点附近的风廓线雷达、多要素自动站等资料,对发生在湛江市东海岛气象综合探测基地内的一次强雷暴天气过程进行综合分析。结果表明：该次强雷暴天气发生在受高空槽和弱冷空气共同影响的天气过程中,雷击电流强度一54．46366kA,雷电流上升陡度28．66508kA／μs。雷击点在低涡云团内,雷击点雷达回波强度超过45dBZ,风向从底层向上随时间顺转,雷击发生前后雷击点附近的降雨量、风向风速、本站气压和能见度等气象要素产生了明显的突变。发生雷击的当日是处在大气层结由不稳定转变为稳定的过渡时段,弱冷空气、强降水和雷暴的共同作用消耗了大气中的能量和水汽,使大气层结回复到相对稳定状态。     

2006-2009年南京地区闪电活动分布特征

利用2006-2009年江苏省闪电监测定位系统资料,对南京地区闪电活动特征进行了分析,发现闪电集中发生在6-8月的12-20时,其他各月闪电频数较低,这主要是由于南京夏季对流活动频繁,且在午后至傍晚的时间段内,气温偏高,较易产生强对流的雷暴天气等原因造成的.南京地区大部分区域的平均雷击大地密度值介于2～6次/(km²·a)之间,平均雷击大地密度极大值中心出现在江宁区,平均雷击强度值介于5～40kA之间,南京长江大桥附近出现了平均雷击强度极大值的中心,最大值达75kA以上.地形地貌、下垫面性质、水汽条件等因素可能是导致上述特征的主因.所获得的闪电活动特征闪电参数在雷电防护、雷击风险评估等领域具有一定的应用价值.     

对泰安市人工观测雷暴日资料使用价值的评估

为了解人工观测站雷暴日的记载在雷电防护中的使用价值,通过对2008年雷电产品与同时段泰安观测站雷暴日资料分析发现:雷电产品反映的是一定平面内雷电情况,而观测站雷暴日资料代表了该站点观测到的雷暴情况,受雷声在大气内传导过程中的衰减作用影响,观测员对于那些距离远、强度低及频数少的雷电现象难以有效地判断记载,漏记率高,两者直接比较意义不大.本文以观测站为圆心,对50km以内半径做不同距离划分并统计相应雷电数后与雷电产品进行对比,结果发现:观测站对5km范围以内雷暴的记载与雷电产品无显著差异,人工观测站雷暴日的记载数据可靠.由于人耳的听觉将那些距离远、强度低不易被人们察觉且影响较小的雷电进行了过滤,人工观测站雷暴日资料较雷电产品而言能为研究某一地点雷电情况提供更有价值的依据.     

湖北省山区与平原雷电分布及其参数特征

为进一步了解山区与平原雷电参数分布特征及其差异,为山区和平原地区雷电防护工程设计和雷击风险评估提供参考,根据湖北省ADTD地闪定位系统2006年12月至2016年12月监测的资料,采用数理统计方法,对山区和平原地区的地闪频次、极性、雷电流幅值和波头陡度等参数分布特征进行了对比研究。结果表明:①山区地闪密度略高于平原地区,平原正地闪百分比稍高于山区,近10年的正地闪百分比呈上升趋势。②正地闪平均强度山区比平原大1.16kA,负地闪平均强度山区比平原小3.67kA,平原总地闪平均强度比山区大3.46kA。③总地闪小雷电流幅值(I≤30kA)概率山区比平原大8.9%,大雷电流幅值(I100kA)概率平原比山区大0.6%。④山区正地闪平均陡度分别比负、总地闪平均陡度大2.44kA/μs和2.31kA/μs,平原正、负、总地闪平均陡度分别比山区大3.41kA/μs、5.77kA/μs和5.64kA/μs。可以得出,山区小雷电流绕击率大于平原,正地闪雷电感应的危害大于负地闪和总地闪;平原地区大雷电流反击率比山区大,雷电感应的危害大于山区。     

决策树方法在一次历史异常雷电活动中的预报能力检验

利用ncep1°×1°再分析资料和四川闪电定位仪监测网的监测资料,基于四川雷电潜势预报决策树的三类预报因子,针对2008年9月22～25日四川盆地西北部连续性雷电活动过程,重点分析了连续性雷电活动的环流背景和主要天气影响系统、热力结构特征、动力结构特征,检验了基于决策树方法筛选出的雷电潜势预报因子对连续性雷电活动的预报能力.结果表明：1）“9·23”连续性雷暴天气过程存在对流性雷暴以及副高和地面冷空气共同作用下形成的雷暴时段.雷暴区内始终存在着高能不稳定的热力条件,具有“对流层中低层正涡度、对流层高层负涡度”的典型雷暴动力结构.2）雷电潜势预报决策树的三大类预报因子能较好地预报本次雷电活动.     

大气电场资料在黑龙江雷电监测预警中的应用

文章利用大气电场仪资料,结合常规气象资料、黑龙江省闪电定位系统监测资料和雷达资料分析了哈尔滨市2014年5月18日的一次雷暴天气过程。结果表明:这次由午后强对流活动引发的雷暴过程分布不均,具有局地性、突发性。负地闪所占比例较高,平均雷电流强度为中等,其中首次地闪的雷电流强度最大;大气电场能够较好地反映带电云的产生、聚集、消亡过程;此次雷暴过程中大气电场仪曲线在雷暴发生前15min剧烈快变抖动,对雷电监测预警具有明显的指示作用。大气电场仪资料结合雷达资料和闪电定位仪资料能够提高雷电预报的准确率。     

武汉地区云地闪电特征及防护效率研究

采用武汉地区2006年3月至2009年2月云地闪电资料,统计分析了武汉地区云地闪电特征及其直击雷防护效率,为该地区的雷电防护工程设计和雷击风险评估提供参考依据。统计分析表明,武汉地区年平均云地闪电次数为45693次;负闪电占闪电总数的96.0%,平均负闪电强度为32.6 kA;正闪电占闪电总数的4.0%,平均正闪电强度为38.3 kA。4-8月闪电占全年闪电总数的96.9%,其中7-8月闪电占全年闪电总数的70.8%,9月至次年3月闪电仅占全年闪电总数的3.1%。正、负闪电强度主要集中在10-50 kA,平均陡度为12 kA/μs左右。通过统计分析,拟合出适合武汉地区大于某一雷电流幅值累计概率方程。武汉市新洲区西南部与黄陂区东南部交接地区和江夏区东部地区是闪电高密度中心,年平均闪电次数在8.5次/km~2以上。武汉地区建筑物直击雷保护范围按照1、2、3类防雷类别设计时,其绕击率分别为1.3%、3.3%和11.5%,反击率分别为0.1%、0.2%、1.6%。     

西藏高原闪电特性时空分布特征

利用2009年6月至2011年5月西藏高原闪电监测系统的闪电监测资料,分析了高原闪电分布的时空特征,结果表明:高原的闪电平均强度为61.89 kA,负闪占闪电总数的78.2％,平均强度55.97 kA,正闪占21.8％,平均强度83.14 kA;雨季前的闪电中主要为正闪,正闪占73％;而雨季期间的闪电中,正闪仅占闪电总数的9％;闪电频次的日变化特征呈单峰型分布,主要集中在15:00-21:00这段午后至夜间的时段内,且在17:00达到峰值,与午后至夜间这段时间为强对流发生条件较好的时段相一致,03:00至12:00左右是高原闪电低发时段;闪电的高发地区为那曲地区中东部、昌都地区西部、日喀则地区东部及山南地区,其中负闪有两个强中心,分别位于那曲地区的嘉黎县和山南地区的朗卡子县,而在南部的错那县也为正闪强中心;闪电强度表现为冬季高、夏季低,各月的闪电平均强度均在50 kA以上;拟合出高原地区的总闪、正闪和负闪的雷电流强度累积概率方程,拟合率均达0.99以上.     

凉山州闪电活动特征分析

凉山州位于四川省西南部,由于特殊的地理因素和大气环流季风气候,是全省雷暴日数最多的地区,每年所造成的损失严重。本文基于2005~2014年的闪电监测资料,分析了凉山州地区闪电的年、月、时变化及闪电密度和强度时空分布特征。分析结果,凉山地区闪电活动以负闪为主,占94.43%,正闪仅占5.57%;各县市正、负闪次数差异明显;闪电密度分布呈明显的地域性差异,相对较高区域主要分布自北向南以雅砻江、安宁河谷沿线的冕宁、越西、喜德、西昌、盐源、德昌、会理等县区域为主;6~9月为发生闪电的集中高发区月份,发生闪电数占全年闪电总数的86.53%,6月为闪电最高频发峰值,部分县闪电活动月分布存在一定的差异性;闪电时频度也存在一定差异变化;总闪强度主要集中5~30KA以下,累积概率为86.14%,其中5~20KA的闪电强度概率最高,平均为76.24%。      

安徽省马鞍山地区闪电时空分布特征

利用2006--2009年安徽省LD—II型闪电定位资料,对马鞍山地区闪电时空分布特征的分析表明,马鞍山地区以负闪为主,负闪占总闪电数的98％,平均闪电强度44．5kA。正负闪电发生的频次有明显的季节变化和日变化特征。闪电季节变化上呈单峰型,峰值出现在7月,集中发生在5—9月的雨季,占总闪电频次的97％;闪电日变化上呈双峰型,峰值出现在14：00和21：00。闪电强度冬季低、夏季高,多集中于20～30kA之间。平均地闪密度有两个明显的极大值中心,一个是穿越和县和含山中部的狭长带状区域,另一个集中在和县北部。平均闪电强度和平均地闪密度在空间上呈相反的分布形式。利用实测的地闪密度与雷暴日的关系得出了适用于马鞍山地区1市3县的地闪密度计算公式。     

闪电定位资料对仪征储油罐雷灾成因的分析应用

本文根据多普勒天气雷达回波与闪电定位仪资料,结合雷电现场进行实地勘查的结果,探讨2006年8月7日发生在扬州市仪征油罐雷电灾害事故。综合分析发现当时强对流回波达55 dBz、顶高14 km;在距油罐1 km范围内有闪电13次,负电荷集聚、强度多在20~50 kA之间。此次雷灾事故的直接致灾原因是强大的感应雷电脉冲电流在储油罐罐体与浮顶两根连接电缆上产生较大的电压,导致储油罐罐体与浮顶之间在密封处产生闪络,引起油汽外泄燃爆成灾。为减少此类雷电灾害的发生,提出防护建议。     

北京一次大雹天气过程的闪电活动特征分析

由于受闪电监测系统限制,已有研究多局限于强对流天气的地闪(cloud-to-ground lightning,CG)活动特征。本文利用VLF/LF三维闪电监测定位资料,结合雷达观测等资料对北京地区一次典型大雹天气过程的全闪活动特征进行了分析。结果表明:降雹发生前,闪电活动主要分布在对流系统的后部,闪电数较少,且以负地闪活动为主;降雹期间,闪电频数显著增加,云闪(intracloud lightning,IC)及正地闪活动明显加强,该阶段闪电活动主要集中在对流系统强回波中心及其前部雷达反射率因子梯度较大的区域;降雹结束之后,强回波中心基本移出北京,北京范围内的闪电频数明显减少。正闪比例在降雹发生前逐渐增大,在降雹期间稳定维持在较大值,降雹结束后迅速减小;云闪比(云闪频数/总闪频数)表现为降雹发生前和降雹结束后逐渐增大趋势,在降雹期间基本维持稳定少变。闪电的电流强度主要集中在5—50 kA之间,20 kA以下的低雷电流强度的云闪和地闪多发生在降雹期间及降雹结束后,而20 kA以上的高雷电流强度的云闪和地闪在降雹发生前占有很大比例,小于5 kA的云闪在大雹发生期间所占比例明显高于地闪。降雹发生前及降雹结束后云闪发生高度在2-6 km,降雹期间有所抬升,约为2-8km。闪电频数峰值超前于降水峰值5-20 min。     

2004-2007年江西雷电分布特征分析

基于2004--2007年江西省地闪监测资料,分析江西雷电分布特征。统计表明,江西大部分县（市）年平均地闪5000～15000次。从时间分布看,江西雷电全年都有发生,主要出现在4—9月,其中6—8月最为活跃,1d中地闪主要发生在12—20时。从空间分布看,年平均地闪10000～15000次的高密集区主要分布在吉安、赣州、宜春、南昌、上饶和鹰潭等地。从雷电流的特性看,负闪居多,年正、负闪数之比为0．0202-0．0431。从雷电流强度上看,地闪雷电流强度绝对值主要为2～20kA,其中正闪主要为3—55kA,负闪主要为-3－-16kA,正闪平均强度是负闪的2．95倍。     

天津地区雷电流幅值及累积概率分布特征

为研究天津地区雷电流幅值特征,选取2008—2018年ADTD闪电定位数据,研究分析了雷电流幅值时间分布特征和累积概率分布特征。结果表明:天津地区11 a间共计发生闪电106474次,负闪占比89.26%,远高于正闪;雷电流幅值主要集中在2—100 kA,占闪电总数的97.76%,160—200 kA范围内的闪电次数较少,平均正闪电流强度明显大于负闪电流强度;雷电流强度季节特征较为显著,正闪雷电流强度呈双峰分布,负闪雷电流强度分布较为平均,春季正闪活动频繁,秋季次之,夏季负闪频发,冬季雷电活动发生较少,以正闪居多;雷电流高于25 kA时,正闪电流幅值累积概率显著高于负闪,低于25 kA时,负闪电流幅值累积概率高于正闪。负闪电流幅值的累积概率分布与总闪更为接近,与正闪分布差异显著,闪电总数电流累计概率分布主要受负闪影响。通过对比分析发现IEEE工作组(电气与电子工程师协会)推荐的累积概率分布函数更适合于天津地区,特别是雷电流幅值在25—55 kA范围内时,累积概率与推荐公式基本相同。将天津地区雷电流幅值累积概率公式尝试应用于雷电灾害风险评估中,可为精准确定雷电灾害风险评估参数P_(B)取值,精确计算雷击建筑物损失风险提供参考。