雷电监测预警对雷击风险评估的影响分析

利用雷电监测设备预警雷电,以便于及时采取规避措施减免人员伤亡和经济损失,从而降低评估场所的雷击风险值。本文从这一角度出发,分析了雷电监测预警系统的应用,着重研究了采取预警措施后影响到的参数L_X及其取值方法,结合预警系统的命中率、漏报率,推导建立了风险评估计算公式。给出了安装预警设备后的风险评估流程图,归纳总结了重要场所安装预警设备后影响到的主要风险类型。并以某石化工厂为例,进行了实例应用分析和风险对比。为采取雷电监测预警措施的场所进行合理的雷击风险评估提供可借鉴的方法。     

闪电监测定位系统及其应用

在分析闪电混合交汇算法定位基本原理的基础上，介绍了绍兴市闪电监测与定位系统的基本结构、工作特点，并对监测定位信息的开发应用作了探讨。分析表明，绍兴市闪电监测定位系统作为集中闪电监测、定位、应用等功能的综合性系统，具有高集成、实时性、高精度、多用途和网络化的特点，它能够较准确地对闪电雷击进行定位，所获得的资料具有多方面的用途。通过对闪电监测定位资料的分析，可以发现某些闪电与雷击发生发展的规律，这对雷电灾害的预警预报具有重要作用。     

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.     

2011—2019年安徽南部山区与北部平原闪电分布特征

利用2011年1月至2019年12月安徽省ADTD闪电定位系统监测资料,对安徽南部山区与北部平原的闪电频次、极性、雷电流强度等参数进行对比分析。结果表明：安徽南部山区总闪电频次约为北部平原的2.84倍,北部平原正闪比高于南部山区,这与两地区强对流天气类型有关。两地区闪电频次的月、日变化均呈单峰分布,春季、夏季闪电活动明显多于秋季、冬季,午后至傍晚为一天中的雷电活跃时段,但南部山区在雷电高发月份及时段的闪电频次波动程度远大于北部平原。在雷电流强度方面,北部平原整体上大于南部山区,正、负地闪强度分别高出10.77 kA、9.52 kA,其中正地闪强度峰值均出现在2月,负地闪均为10月,南部山区正、负地闪及北部平原负地闪日强度峰值与频次峰值时段相反。对安徽省总闪频次进行主成分分析表明,EOF分解的前5个特征向量累计方差贡献达到59.137%,空间上表现出安徽南部山区与北部平原雷电活动变化趋势既具有一致性,也具有明显的南北差异。     

估算闪电产生氮氧化物量的研究回顾与进展

在对流层内,闪电产生的氮氧化物(LNOx)是氮氧化物(NOx)的主要来源之一,这一区域内,由于NOx生命史较长,且控制着对流层臭氧(O3)和氢氧根(OH)的含量,影响着全球大气环境和气候变化.针对LNOx量的估算这一大气化学及雷电物理领域内的研究热点,介绍了NOx的主要来源、LNOx的产生机制及其对气候变化的重要性,详细综述了国内外现有的估算LNOx量的主要方法和估算结果.综述结果表明,目前估算LNOx量采用的研究方法主要有野外观测、实验室模拟、理论模式计算和卫星数据反演,主要通过观测或假设得到单位能量产生的NOx量,或单位通道长度产生的NOx量,同时通过观测或假设得到一次放电通道产生的总能量或一次放电的总通道长度,进而外推或数值模拟某一局地区域或全球的LNOx.由于不同地区、不同雷暴、甚至不同的闪电个体之间的显著差异导致不同的研究者估算LNOx时采用的参数值不同,进而使得LNOX估算量的结果差异较大,不确定性增大.近30年LNOx较为精确的产量计算结果平均值为5.2(2.8 ～9.1) Tg/a.最后提出,今后需继续对比分析利用先进的观测手段得到NOx和闪电的野外观测和卫星观测数据,进一步认识LNOx的产生机制,得到针对不同地区、不同强度的雷暴和不同的闪电个体估算NOx的参数取值,进一步减小估算LNOx时所用到的各个参数的不确定性.在此基础上,利用大气化学数值模式模拟局地或全球LNOx的产生和演变及其对其他空气成分的影响和作用,进一步认识LNOx在全球气候变化中的作用.     

基于电磁卫星的闪电哨声波智能检测算法的研究进展

闪电哨声波作为探索空间物理环境的重要媒介,淹没在海量的电磁卫星数据中.近年来随着计算机视觉和深度学习等人工智能技术的发展,从电磁卫星的存档数据中自动检测闪电哨声波的算法取得了一定的效果.本文对近年来闪电哨声波智能检测算法的文献进行了整理和总结.首先,阐述闪电哨声波在电磁卫星数据中呈现的时频特征和类型;然后,介绍了闪电哨声波智能检测算法的流程并从闪电哨声波的特征提取、分类和定位三个方面对主要的智能检测算法进行归纳、总结和评述;其次,简述了闪电哨声波智能检测模型的评价指标;接着,在张衡一号(ZH-1)卫星的磁场数据上对三种典型的闪电哨声波智能检测算法进行复现,并对三种算法的优缺点进行了较深入的分析;最后,对基于电磁卫星的闪电哨声波智能检测的研究领域进行总结和展望.     

Long-period fading in atmospherics during severe meteorological activity and associated solar geophysical phenomena at low latitudes

The records of VLF atmospherics over Calcutta and then over Kalyani (West Bengal) during the torrential rainfall, caused by violent monsoon and post-monsoon depressions, exhibit distinct long-period fadings both at day and night. Interesting results obtained from an analysis of round-the-clock atmospherics data and associated meteorological parameters are reported in this paper. A possible correlation between the severe meteorological activity with the solar geophysical phenomena was studied. The results are indicative of an interesting sequence of solar-terrestrial events. A tentative conclusion is reached, suggesting an origin of the fading from atmospheric gravity waves generated in the centre of activity of the depressions concerned.Currently at: Department of Physics, Serampore College, Serampore, 712 201 West Bengal     

云闪放电过程中雨滴增长的数值试验研究

利用二维数值模式,对雨滴在云闪放电条件下的增长进行了试验研究。分别讨论了在不同的电场、荷电量和电场角度时雨滴的增长演变及其运动状况。结果表明：二维模式中闪电放电对雨滴增长的影响与一维有明显不同。电场和荷电量作单因子变化时,雨滴在二维中随参量取值的增加变化较大。两者同时变化时,其乘积愈大雨滴增长幅度愈大。雨滴对电场角度绝对值变化的反应较为缓慢。其运动轨迹在不同的条件下均为准周期的。     

Assessment of lightning-related fatality and injury risk in Canada

This article summarizes research completed to assess the risk of lightning-related injuries and fatalities in Canada. Although lightning mortality has declined significantly over the past century, it remains a common meteorological hazard that regularly kills and injures. Based on an analysis of media reports, vital statistics, hospital admission and emergency room visit records, and fire loss data, the authors estimate that on average about 9–10 lightning-related deaths and 92–164 injuries occur each year in Canada. The distribution of casualties reflects current provincial population and cloud-to-ground lightning densities. Consistent with similar studies in other developed nations, most lightning-related fatalities and injuries in Canada occur during the June-August summer season, coincident with peak lightning, and during the Thursday-Saturday period, most likely related to higher rates of participation in outdoor activities. The majority of victims are male, less than 46 years old, and engaged in outdoor recreational activities when injured or killed in a lightning incident. Media reports used in the study were found to underestimate both lightning mortality (36%) and morbidity (20–600%).

广东野外雷电综合观测试验十年进展

雷电野外科学试验是认识雷电发生、发展物理过程及其致灾机理的重要途径,也是开展真实雷电电磁环境下雷电防护技术测试的重要方式。自2006年开始,中国气象科学研究院和广东省气象局在广州野外雷电试验基地,持续合作开展了雷电野外综合观测试验,在人工触发闪电和自然闪电物理过程及其雷电防护技术测试试验等方面取得了若干研究结果。十年期间共成功触发闪电94次,回击电流峰值最大值为42 kA,平均值为16 kA;分析给出了自然闪电预击穿过程电场变化脉冲特征类型和差异;观测发现高建筑物上行连接先导可达几百米甚至超过1 km,其发展速度可达106 m/s量级,下行先导与上行连接先导的连接呈多样性;雷电防护技术测试试验表明人工触发闪电近距离电磁场耦合在架空线路上的感应电压达到千伏量级,多回击、长连续电流和地电位抬升是造成浪涌保护器(SPD)损害的主要因素;闪电定位系统探测性能的评估结果显示粤港澳闪电定位系统的闪电和回击的探测效率分别为96%和89%,定位误差算术平均值为532 m,回击电流强度的估算值约为真实值的0.63倍。