雷电落点和强度临近预报方法初探

利用南昌多普勒天气雷达回波产品和江西省12个雷电监测站的闪电定位资料,运用非线性数学模式,通过对基本反射率因子、回波顶高和垂直积分液态含水量的综合分析推理,结合物理量产品资料,建立了雷电灾害发生、雷电可能落点和强度预报方法,并用2003—2004年2—6月的资料作检验,0～1 h预报Ts评分为70.35%,1～3 h预报Ts评分为55.28%。     

雷电强度客观分级方法探讨

利用2007—2016年湖北省雷电监测系统获得的雷电资料,经过统计分析雷电流幅值、雷电陡度的特征,建立了雷电强度等级评估模型。采用对称不等间隔四级法,将雷电强度分为弱(Ⅰ)、中等(Ⅱ)、强(Ⅲ)和极强(Ⅳ)4个等级,并计算出各等级划分阈值。检验了分级阈值的合理性,同时用雷电灾害情况对分级结果作了进一步检验,结果表明雷电强度分级方法是客观可行的,能够为雷电灾害评估和等级划分、雷电预报预警等工作提供重要的参考。     

国外雷电监测和预报研究

雷击造成的人员伤亡和灾害事故时有发生。 2 0世纪初期 ,电讯和电力事业的发展受到雷电灾害的影响 ,避雷和防雷工程引起人们重视。 2 0世纪 70年代以来伴随着尖端技术的发展 ,特别是航天、计算机部门频遭雷害 ,损失惊人 ,促使雷电的监测、预报和防护在技术及理论上都取得了很大的发展 ,出现了大量新的研究成果。许小峰、郭虎、廖晓农、梁丰、张蔷、吴宝俊主编的《国外雷电监测和预报研究》一书 ,选入近百篇编译文章 ,反映了国外有关领域的最新进展 ,内容包括雷电监测和预报技术方法及基础知识两大部分 ,主要涉及已经投入业务使用的地基闪电…     

基于Logistic回归蚌埠地区致灾雷电预报研究

利用2007—2013年安徽省闪电定位资料和蚌埠地区雷电灾害资料,选取安徽省蚌埠地区36个致灾雷电样本作为建模样本,采用全球预报系统GFS(Global Forecasting System)模式的强对流参数作为预报因子,利用Logistic回归法建立了蚌埠地区4种类型致灾雷电的预报模型。结果表明:CAPE、LFTX和PW共3个参数可作为蚌埠地区致灾雷电预报的指标;建立的4种类型致灾雷电模型的预报效果较好,其中08—14时雷电预报模型的总体预报准确率最高,可达83.00%。当雷电预报模型输出概率偏高且超过0.7时,4种致灾雷电预报模型的预报技巧评分最高,且预报准确率最高,失误率和虚警率较低,预报效果较好。夏季致灾雷电预报模型的整体预报效果较好,平均预报准确率达82.20%,特别是在雷电发生的密集地区,预报出了雷电的高概率分布。     

雷暴预警预报的研究进展

雷暴作为极端天气事件中的一种,不仅常产生强降水、破坏性大风和冰雹等严重的天气灾害,而且还伴有雷电,造成雷击灾害,给工农业生产和人民生活都可带来严重的损失。因此对雷暴的预警预报研究变得尤为重要,也促使其理论、技术及应用都取得了很大的发展。本文对有关雷暴预警预报技术的一些研究结果和进展如雷暴的潜势预报、雷暴的临近预报、雷电活动的观测信息在雷暴天气预警中的指示作用及雷暴云的数值模拟等方面进行了归纳和综述,总结了各方面研究所涉及的重要问题及主要进展,并对未来发展进行展望。     

雷暴预警预报的研究进展

雷暴作为极端天气事件中的一种,不仅常产生强降水、破坏性大风和冰雹等严重的天气灾害,而且还伴有雷电,造成雷击灾害,给工农业生产和人民生活都可带来严重的损失。因此对雷暴的预警预报研究变得尤为重要,也促使其理论、技术及应用都取得了很大的发展。本文对有关雷暴预警预报技术的一些研究结果和进展如雷暴的潜势预报、雷暴的临近预报、雷电活动的观测信息在雷暴天气预警中的指示作用及雷暴云的数值模拟等方面进行了归纳和综述,总结了各方面研究所涉及的重要问题及主要进展,并对未来发展进行展望。      

基于统计分布特征的闪电强度等级划分

利用2007—2011年福建省ADTD闪电定位监测数据,选取了雷电流幅值和陡度2个参数作为闪电强度的评价指标,根据其统计特征进行了分析,通过确定权重和统一量纲,将2个参数融合在一起,提出了闪电强度的概念。利用加权求和法建立了闪电强度等级划分的数学模型,以99%、90%和10%三个分位数确定阈值分割点,并将闪电强度等级定性地划分为极强、强、中等和弱四个量级,其结果能够为雷电预警预报信息发布、雷电灾害调查和雷击风险评估等业务和相关决策服务提供直观参考依据。     

基于多对流参数的武汉地区雷电活动预报方法研究

利用2011—2013年6—8月291个样本武汉站的探空资料计算了20种与雷电活动有关的对流参数,经统计分析后发现多个对流参数与雷电活动具有显著的相关性;选取与雷电相关性较好的对流参数作为预报因子,并用多元线性回归方法建立雷电潜势预报方程,方程通过了α=0.05的显著性水平检验;使用2014年6—8月的观测数据进行预报效果检验,结果表明:雷电预报的命中率POD为82.6%,虚假报警率FAR为23.3%,临界成功指数CSI为63.3%。由此可见,该方法的建立对武汉市雷电天气的预报和预警具有参考价值和指示意义。     

山东省雷电灾害防御工作的思考

《中华人民共和国气象法》(以下简称《气象法》)三十一条明确规定 :各级气象主管机构应加强对雷电灾害防御工作的组织管理 ,并会同有关部门指导对可能遭受雷击的建筑物、构筑物和其他设施安装的雷电灾害防护装置的检测工作。这是法律赋予各级气象主管机构的权力和义务 ,山东各级气象主管机构应该也必须依法履行好这个职能。1　雷电灾害如猛虎 ,防雷减灾重泰山雷电灾害是联合国“国际减灾十年”公布的最严重的 1 0种自然灾害之一 ,也是《气象法》中所涉及到的 1 1种主要气象灾害之一。地球上每一时刻大约有 2 0 0 0个地点同时遭遇雷暴 ,平均…     

雷电预警预报和科研工作

为提高雷电防护的科技含量,进一步提升防雷技术水平,山东省雷电防护技术中心高度重视雷电预警预报和雷电防护科研工作。山东省气象部门于2006年7月建成了由13个闪电定位仪组成的覆盖全省的闪电监测定位系统,可以实时获得闪电发生的时间、位置、极性、强度、雷电流陡度等参数。     

基于ArcGIS的新疆雷电灾害风险区划研究

为了明确不同区县雷电灾害风险的高低程度、防御措施和减轻雷灾损失,利用地闪资料、雷电灾情数据、社会经济资料和地理信息数据,采取归一化法、层次分析法和加权综合评价法,考虑致灾因子的危险性、孕灾环境的敏感性和承灾体的易损性3个评价指标,选择地闪密度、地闪强度、海拔高度、地形起伏、地表覆盖类型、人口密度、地均GDP、生命损失指数、经济损失指数和耕地比重等10个影响因子建立雷电灾害区划模型,绘制出新疆雷电灾害风险区划图。结果表明:雷电灾害风险极高区主要集中在阿勒泰地区北部、塔城地区大部、博州、伊犁州、喀什市和天山北坡经济带南部部分地区,而古尔班通古特沙漠和塔克拉玛干沙漠地区属于一般风险区。通过与新疆历史雷电灾情数据比较发现,雷电灾情次数空间分布与风险区划分布趋势大致吻合。     

基于ArcGIS的网格化雷电灾害风险评估方法研究与应用*

结合镇海区实际，开展大片区建（构）筑物网格化雷电灾害风险评估模型构建与应用，解决雷电灾害风险评估仅停留在依据灾后损失指标的单体建（构）筑物风险分布评估情况。在常规电气—几何雷电灾害风险评估模型基础上创新应用，引入地理信息处理技术将评估区域进行网格化分割，建立格点内包含建（构）筑物高度及其梯度、土壤电阻率及其梯度、直击雷防护效率、有效截收面积、地闪密度、电子电气设备系统、人口密度、火灾风险等指标在内的多层次网格化雷电灾害风险评估模型，并以辖区某化工企业厂区雷电灾害风险评估为例，对模型实践可行性应用示例。结果表明：对各指标数据集综合分析计算并运用ArcGIS风险区划，结合厂区功能布局特点分析评价，结果与市级雷电灾害风险评估报告、省级雷电易发区划基本一致。采用地理信息技术网格化处理大范围、跨区域雷电灾害风险评估方法，从“点”到“面”建立数学模型，对评估区域范围及扩展范围的雷电灾害风险评估、风险区划、政府决策支持等具有指导意义。     

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。     

2007年深圳市雷电灾害气候特征分析

通过对2007年深圳市雷电气候特征、雷电密度分布、重要雷电天气过程分析和雷电灾害情况分析,探讨雷电发生的天气背景以及致灾的成因,为雷电预测预警技术提供科学依据.     

基于闪电定位资料的四川省雷电风险区划分析

本文通过应用2005～2012年四川省闪电定位资料、四川省各地市州经济发展状况、人口分布情况等资料,采用数理统计分析方法,分析了四川省雷电风险区划.研究得到以下结论：（1）四川省中部平原地区和丘陵地带属于四川省雷电高风险区域,川东南地区属于雷电中等风险区域,川西高原及四川东北部地区属于低风险区.（2）四川省平原地区和丘陵地区相较其他地区经济较为发达,人口密集程度也较高,且位于雷电高发地区,易导致雷电灾害发生.（3）川西北高原地区由于地广人稀,经济发展较差,受高原气候环境影响等因素,不易形成严重的雷电灾害。     

“2011.7.14”沈阳短时强降水多普勒雷达回波特征

为了更好的预报、预警超级风暴单体引起的短时强降水,利用沈阳棋盘山多普勒雷达、营口多普勒雷达和自动站及地面、高空等气象资料,对2011年7月14日沈阳强降水超级单体风暴进行分析。结果表明：地面辐合线和切变线提前于降水2 h产生,而且地面辐合线和切变线的位置与风暴的生成位置重合。强对流风暴具有超级单体风暴特征,风暴出现弓形回波;速度图上存在“v”型入流缺口,相应速度场上出现中气旋,营口雷达基本反射率最大值达到61 dBz,反射率因子垂直剖面出现弱回波区和回波悬垂。当雷达回波发现中气旋,并预计此中气旋能维持1 h左右或者雷达回波发现弓形回波,沈阳棋盘山雷达基本反射率强度超过45 dBz时,可发布短时暴雨或雷雨大风等强对流气象灾害预警。     

雷击大地密度Ng数值研究

雷击大地密度Ng作为一个重要的气象参数,直接影响雷电灾害风险评估的科学计算。Ng数值的获取有两种方式:一种是由地闪定位网络系统提供,一种是按Ng≈0.1T_d(年均雷暴日)估算。在利用后一种方法获取Ng值时,简单地取0.1T_d并非科学。因为T_d是较大区域范围的平均值,未必是雷电灾害风险评估项目所处区域的真实值;况且Ng值不仅受T_d的影响,还与雷暴时间、雷暴路径、闪电特征、雷灾频次与强度有关。因此,利用后一种方法获取Ng值时,需计入其他气象因素的影响。基于对影响Ng的各种气象因素的分析,将焦作市按行政区划定为65个区域,根据各个区域的气象环境,分析出各个区域的雷电灾害风险等级;根据风险等级,设定风险系数,并结合周边区域气象因素对该区域的影响,计算出Ng的修正系数,修正Ng的取值,使修正后的Ng值更接近真实值。     

赤峰地区“7·23”暴雨天气形成条件及对应云系特征

文章选取了赤峰市地区发生在2009年7月23日午后暴雨天气过程(简称"7·23"暴雨天气)的卫星云图资料,并结合天气图和自动雨量站降水资料进行对比分析。结果发现:引发"·23"暴雨天气不仅与东北冷涡环流、暴雨落区附近低层暖湿切变风场有关,而且在卫星云图显示的对流云体上有相应云系特征。暴雨发生即与当时大的环流云场相关联,也与降水强度、落区的云场中的一些特殊云形云系存在一定内在关系。分析研究这些天气条件和云图特征信息对做好大暴雨预报服务有着重要意义。     

2006-2016年昆明市雷电致灾因素分析及易损性风险区划

基于近11 a（2006-2016）云南省闪电定位监测数据以及雷电灾害汇编资料,运用ArcGIS对闪电数据与地理信息进行叠加,分析昆明市地闪活动规律和雷电灾害时空分布特征,结合地理环境、人口分布和经济社会发展情况,研究雷电致灾成因机制。从灾害系统理论和综合易损性出发,构建评价指标体系及权重判断矩阵,计算雷电灾害风险综合评价指数R值并进行分级,形成昆明市雷电灾害易损性风险区划。结果表明：频繁活跃的地闪活动是导致雷电灾害多发的主要致灾影响因子,雷电灾害的时空分布与地闪活动的变化特征存在较好的对应关系。全市有雷电灾害高易损区3个,次高易损区2个,中易损区4个,次低易损区4个,低易损区1个,建立雷电灾害易损性区划,能够为确定雷电防护重点和防范等级提供必要的参考依据,通过完善雷电防护措施,可以增强承灾体抵御雷电灾害的能力。     

基于雷电临近预警技术的主动防雷应用

为了使雷电临近预警技术在雷电灾害防御业务中更好地发挥作用,针对电子系统的雷电灾害特点,在传统被动防雷技术基础上,提出基于雷电临近预警的主动防雷技术,应用雷电临近预警和远程控制等技术,开发以B/S结构为架构的雷电临近预警应用系统。对2013年8月—2014年8月福建省泉州市4个无线电监测站的主动防雷应用效果进行两种方法的预警效果检验。检验结果表明:主动防雷技术是对被动防雷技术的一个较好的完善和补充。采用闪电数量对比分析,4个监测站的有效预警率为69%,采用预报评分方法对比分析,4个监测站的平均准确率为53%,对雷电活动发生较为集中的区域预警效果较好,对雷电活动发生较为零散的区域预警效果有所降低。