雷电定位系统与人工观测雷暴日数统计比较

为了利用雷电定位系统 (lightning location system,LLS) 资料统计人工观测雷暴日数,采用湖北省2007—2012年LLS监测资料,选取25个气象站为圆心,统计其不同监测半径 (r) 圆区域内LLS监测的雷电日数,并与人工观测雷暴日数进行比较。结果表明:r≤7 km时,LLS监测平均年雷电日数小于人工观测平均年雷暴日数;r≥8 km时, LLS监测平均年雷电日数大于人工观测平均年雷暴日数;r=22 km圆区域内年平均雷电日数可替代最大年雷暴日数。根据r=7 km,r=8 km圆区域内LLS监测的年雷电日数、年平均地闪密度资料,分别采用直接替代法、地闪密度法和该文提出的二元法计算年雷暴日数,结果显示:二元法效果最好。二元法计算的2007—2012年25个站平均年雷暴日数与人工观测相等,平均差异为7.4%;二元法计算的2013年年雷暴日数与人工观测相差0.8 d,平均差异为12.3%。     

基于闪电监测数据的台站雷暴日统计检验及其演变特征研究

为研究雷电资料延续性及其气候演变特征,建立了基于闪电监测资料的台站雷电日计算模型。分别选取时段为1982-2013年的人工观测雷暴日和2011-2021年的闪电定位仪监测雷电日资料,结合T检验和F检验结果判断出与人工观测最优匹配的闪电定位仪监测半径范围,在此基础上,采用惩罚最大F检验(PMFT)法对福建省66个台站雷暴日资料做连续性检验且对比不同监测半径下PMFT检验值的通过率和观测与监测的均方差进而得到闪电定位仪的最优匹配监测半径。以最优匹配监测半径为基准采用EOF经验正交函数法(Empirical Orthogonal Function, EOF)和9点平滑系数分析福建省1982-2021年近40年雷电日时空演变特征及影响雷暴活动因素。结果表明：(1)基于闪电监测资料的台站雷电日与人工观测雷暴日相匹配监测半径范围为12～20 km内,全省66个台站雷电日连续性检验通过率(未通过率)为80.30%(19.70%);(2)福建省近40年雷电日空间分布不均匀,呈现西南部雷暴活动强而东部沿海岸雷暴活动弱特征,EOF前三个模态的空间型分别为“全省反相位”、“东北-西南地区反相位”、“内陆沿海...     

常规气象资料雷暴日数使用中应注意的问题

雷电防御安全工作越来越受到各级政府重视和社会公众的关注,防雷技术服务部门要加快适应市场,满足日益增长的防雷安全的社会需求,在防雷设计评价、雷击灾害评估、雷电风险评估等服务上提升能力、提高质量.因此,正确分析应用常规气象资料中雷暴日数,对开展防雷技术服务十分重要.根据1957-2007年湖州气象观测站雷暴、闪电的变化资料,探讨分析影响雷暴闪电日数减少可能存在的几个因子,提出雷暴日数资料在防雷技术服务应用中应当关注的几个问题.     

伊犁地区雷暴日特征和雷电防护等级区域划分

对新疆伊犁地区10个气象观测站1959—2008年的雷暴逐日观测资料进行了统计分析,总结出了伊犁地区雷暴日变化规律和特征,并对伊犁地区进行了雷电防护等级划分。结果表明:伊犁地区为雷暴多发区,年平均雷暴日数为17.5～86.1天,雷暴日数总的趋势缓慢减少,有年代际变化。雷暴主要集中在3—11月,2月下旬会出现雷暴,11月中旬雷暴会完全结束,1月、12月一般无雷暴。月平均雷暴日数在3—6月逐渐增多,7一11月逐渐减少。伊犁地区可以划分4个雷电防护等级:昭苏县1级;特克斯县2级;伊宁市、尼勒克县、霍城县、霍尔果斯口岸、巩留县、新源县、伊宁县3级;察布查尔县4级。     

勃利县雷暴天气统计特征

利用勃利县气象观测月报表资料,统计1994-2013年勃利县雷暴发生次数,结合雷达回波及闪电定位系统分析雷暴气候特点:勃利县雷暴地域性明显;雷暴日分布为双峰型,月分布为单峰型;年雷暴日数虽平均为21.5次/年,但雷暴发生日持续时间长,雷电流强度大。     

云南西双版纳地区闪电活动特征

应用2017—2018年云南省VLF/LF三维闪电定位数据和1987—2006年云南省人工雷暴日观测数据,运用数理统计、空间插值等方法分析"雷都"西双版纳闪电活动的时空分布特征,运用网格法将闪电定位数据转化为网格雷电活动日,研究人工观测雷暴日与闪电定位监测资料的相关性。结果表明:西双版纳地区雷电活动从3月就开始逐渐增多,峰值出现在7—8月。就闪电频次而言,云闪少于地闪、正闪少于负闪,正地闪明显多于云南省其他地区。11月闪电强度较大,但频次较少;7月闪电频次较多,但强度较小。云闪多发生在8 km以下,平均高度为4.914 km。地闪和云闪密度分布一致,北部高而南部和东西部低;云闪的强度明显高于地闪,但在空间分布上均是北部弱而南部和东西部强。人工观测雷暴日与网格雷电活动日的逐月分布特征较一致。研究还表明:西双版纳在云南省范围内是人工观测雷暴日最多区域,也是网格雷电活动日最多区域。     

1971—2008年青岛地区雷电时空分布特征

选取1971—2008年青岛地区7个地面观测站雷暴日资料和2006—2009年闪电定位系统监测资料,统计分析青岛雷暴的时空分布规律,并以某大型石化项目为例,分析了该区域地闪的分布特征。结果表明：近38 a青岛地区雷暴日空间分布自东南向西北逐渐增多,季节性分布特征明显,主要集中在7月和8月。根据闪电定位资料,借助分析软件得出该石化项目附近雷电流强度分布图和雷电流累积概率分布曲线,进而得出对应的雷电流强度值,最大值为41.68 kA。利用闪电定位系统提供的地闪次数计算地闪密度Ng比用人工观测资料计算的结果更为客观,研究结果可为雷电灾害风险评估提供评估参数。     

册亨县闪电定位资料与人工观测雷暴日的对比分析

利用2006—2011年贵州省闪电定位仪资料和册亨一般站人工观测雷暴日资料,对人工观测雷暴日与闪电定位仪监测到的雷电日、地闪密度等进行时间和空间上的分析,找出册亨县雷暴活动的相关规律。     

闪电定位系统与人工观测雷电日参数对比分析

雷电日是反映雷电活动规律的重要参数。通过对重庆地区35个区县人工观测雷暴资料(1951—2009年)和闪电定位系统监测资料(1999—2008年)的数理统计,重点分析了人工观测雷暴日、闪电定位系统监测的雷电日和雷击大地密度特征。结果表明:人工观测的雷暴日数远小于闪电定位系统监测获取的数据;人工观测的雷暴日局限于个人差异和地形影响,而闪电定位系统监测的雷电日局限于探测方法和设备的灵敏性,不能完全客观反映各地区雷电活动规律;雷击大地密度客观真实反映各地雷电活动特征,在此基础上获得了有效反映雷电活动规律的雷电日参数,为雷电灾害风险评估与防雷设计提供参考。     

江苏省雷电分布特征分析

根据江苏省46a来13个地面观测站的雷暴日资料、4a的电力部门闪电定位资料以及2a的气象部门闪电定位资料,分析研究了江苏省雷电活动的时空分布特点.结果表明,江苏省雷电总的地域分布趋势是,南部比北部多,西部比东部多;丘陵低山地区多于大片的平原地区,陆上大的水体附近也是多雷区,而且江苏省的雷电多发区与经济发达区大体重叠.这些地域应是防雷的重点地区.江苏省的雷暴发生时间主要集中在3-9月,全省雷电多发时段在16-17时,但地域间因地形地貌及雷暴源地的不同,各地日平均逐时分布的差异明显.     

舟山群岛雷电活动的特征分析

本文利用舟山市所属定海基准站、嵊泗基本站的气象观测资料,结合舟山群岛的地理特点,对雷电活动重要参量:如雷暴日数、闪电日数、雷暴时数、首次雷暴方向等进行统计分析,得出年雷电活动日数,逐月平均雷电活动日数,以及逐时雷暴时数等数据,并根据IEEE推荐的经验公式,计算地闪密度,发现舟山群岛每年7月雷电活动最为频繁,晚上20-21时达到全天雷电活动的最高峰,年平均雷暴日数明显小于大陆邻近地区等特征,所得结果对雷电预警有重要意义.最后,针对单纯利用气象观测资料分析雷电所存在的局限性,指出舟山群岛雷电特征的进一步研究方向.     

贺州市近45年雷暴日数变化特征分析

利用1969-2013年贺州市4个地面观测站的气象观测资料,对贺州市雷暴日数的变化特征和演变规律进行分析.结果表明,贺州市属于多雷区,近45年来,平均雷暴日数为72.7天;年际变化较大,呈下降趋势,年平均雷暴日数平均10年减少5.4天;各月雷电活动具有明显的季、月变化特征,主要呈“单峰”分布,雷暴日数1-8月逐渐增多,6-8月为全年雷暴高峰月,8-12月逐渐减少;初终雷暴日及初终间日数各地差异大;雷暴日数地域分布南部多于北部,盆地地形较易发生雷暴.     

闪电定位数据替代雷暴日人工观测初探

以深圳市为例,对近10 a闪电定位、人工观测雷暴日、天气雷达及探空资料进行分析,探讨闪电定位数据替代雷暴日人工观测的合理性和可行性。结果表明:(1)闪电定位数据与雷达回波具有较好的一致性,可用于替代雷暴日的人工观测。(2)基于最小二乘法,得到闪电定位数据与人工观测雷暴日最优匹配的半径范围为9. 24 km,在该半径范围内,闪电定位得到的雷电日与人工观测雷暴日的年平均误差2. 8 d,平均误差率4. 3%。通过雷暴日和闪电定位数据之间的比例关系分析,发现两种观测数据的一致性较好。(3)雷暴日和雷电日的环流形势和天气系统基本相同,两种天气条件下温、湿廓线的相关系数均为0. 99,且具有基本一致的环境物理条件。人工观测雷暴日和基于闪电定位得到的雷电日随闪电定位取值半径的变化特征及其二者关系的分析表明,闪电定位数据替代人工观测雷暴日的方法和结果具有较好的合理性。     

基于雷达产品阈值与闻雷半径的雷暴过程判别

为向雷暴识别、跟踪和临近预报系统提供贴近台站实际的雷达产品阈值,建立基于雷达观测的雷暴日判别算法,利用雷暴人工观测资料和雷达产品数据构建匹配率模型,采用累积距平法识别匹配率拐点来判定阈值和最优闻雷半径,并计算出回波面积阈值.以常德气象观测站为例应用该方法,结果表明:①雷达产品阈值为38.5 dBz,最优闻雷半径达到25...     

嘉兴地区1971年来雷暴日及闪电特征分析

对1971年以来嘉兴雷暴日和近3a闪电定位仪资料进行分析,发现嘉兴地区雷暴日数有明显的11—12a的变化周期,且高峰期与低谷期间隔约为3a;每年3--9月是雷暴天气的主要发生期,其中7,8月份占全年的50％-55％;近10a雷暴日数地域分布特点为西南片（桐乡、海宁）雷暴日数减少明显,东南沿海（海盐、平湖）雷暴日数有所增多;雷电日数与总闪电次数、密度、强度不成正比关系,研究分析闪电频次、密度、强度与雷电灾害发生的关系对提高雷电预报预警服务能力有着重要意义。     

新疆石河子雷暴天气气候特征分析

利用石河子气象局地面观测站1954—2009年的雷暴观测资料,对该地区雷暴的气候变化特征进行了统计分析。结果表明:石河子地区属于少雷区,年雷暴日数年际变化呈下降趋势,月雷暴日数最高值在7月,占全年雷暴日数的34.6%,石河子4月开始有雷暴天气,10月后雷暴结束。雷暴日的日变化中,高值出现在14-17时,以10分钟内雷暴发生频数最高,56年来石河子年雷暴日变化具有一定的周期性,W方位雷暴出现的概率最高。     

基于天气分型和物理量诊断西北地区东部雷暴预报方法研究

利用2008—2013年西北地区东部169个气象观测站的天气实况资料和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料计算的对流参数对西北地区东部雷暴日进行了天气分型,并应用分型统计的参数阈值对2013年西北地区东部雷暴日进行了试预报。结果表明:2008—2013年西北地区东部雷暴日集中出现在5—9月,占雷暴总日数的85.9%;雷暴日发生的天气形势可分为低涡型、低槽型、西北气流型和西南气流型4种。引入天气型强度指数,研究4种雷暴天气型的自动识别方法,通过天气分型检验表明,天气型自动识别方法可准确的识别雷暴发生的天气形势,且漏报较少。在天气型识别的基础上,进一步进行雷暴物理量诊断表明,消空效果明显。2008—2012年西北地区东部雷暴日回代预报的TS评分为54.1%,漏报雷暴日为4 d;2013年雷暴日试预报的TS评分为51.8%,漏报雷暴日为10 d;雷暴日回代预报与试预报的TS评分均超过气候概率,预报效果较理想,可为西北地区东部雷暴天气预报研究提供参考。     

城市雷暴日特征及防雷减灾应对措施

利用驻马店市气象观测站提供的相关气象数据2000—2013年驻马店市逐月观测雷暴日资料,进行了统计、分析得出驻马店地区雷暴日活动时间、变化规律和分布特征,结果表明:驻马店地区年平均雷暴日数为27.6d,雷暴日数呈现出缓慢减少的总趋势,属于中雷区;除了12月和1月份外,一年中驻马店地区都有雷暴天气出现,尤其是3—7月份为雷暴多发月份,占总雷暴日数的89%;夏季出现雷暴天气的概率较大,其次是春季和秋季,冬季很少出现雷暴天气。     

T213/T639数值产品在河南省 雷电潜势预报中的释用

利用河南省地面观测站1960-2005年的雷暴观测资料分析了全省雷暴活动的时空分布特征.根据雷暴活动特征和雷暴天气产生的环境场条件,基于T213/T639数值模式输出产品计算了多个大气动力、热力参数,经诊断分析及相关性分析后选取与地闪关系较好的对流稳定度指数、850 hPa假相当位温、400～850 hPa垂直风切变等5个参数作为预报因子,采用ADTD地闪定位资料和T213/T639数值模式输出产品,分别建立雷电潜势预报模型.雷电潜势预报方法于2008-2009年在河南省汛期业务中应用评估表明,基于T213/T639数值产品的雷电潜势预报技术方法可以为河南省雷电天气的落区预报提供客观定量的参考和依据,且两者都对低槽切变型预报效果最好.     

常州雷暴的气候特点及多普勒雷达回波特征

利用常州基本观测站1952-2007年长序列的雷暴观测资料和多普勒雷达回波资料,采用数理统计和小波变换方法,对常州雷暴的变化规律、周期特征以及雷达回波特征进行了分析.结果表明:(1)雷暴日数年代际间差异显著.(2)雷暴年际变化很大,最大值为最小值的5.9倍;雷暴日数总体呈显著减少的趋势.(3)夏季为雷暴高发季节,占总雷暴日数的66.8%.(4)月际变化差异大,雷暴集中出现在4-9月,其中7、8月为雷暴高发月.(5)从日分布来看,傍晚出现次数最多,其次为下午,上午出现最少.(6)常州年雷暴日数分布主要表现为12a(年代际)震荡周期贯穿在整个56年里;1952-2004年存在着非常明显7a左右的次周期特征;1968-2007年还存在3～4a的小周期特征.(7)常州雷暴的雷达回波基本反射率因子一般在30～65dBz之间,回波顶高为6～17km.(9)常州雷暴雷达回波移向主要有五类:西南东北向、东南西北向、西北东南向、旋转、局地生成.另外对常州雷雨大风和冰雹进行了统计分析,发现:7月为雷雨大风最高发月;5月和7月为冰雹最高发月.