2013年江苏省ADTD闪电定位系统资料的评估分析

江苏省于2012年7月对ADTD(active divectory topology diagrammer)-1型闪电定位系统进行升级,投入使用ADTD-2型VLF/LF三维全闪电(包括云闪、地闪)定位系统,这两套探测系统的探测效率有待评估。采用江苏省63站人工观测雷暴日资料与ADTD-1、ADTD-2型闪电定位系统资料分别进行对比分析,结果表明:在气象观测站半径r=8 km的范围内,雷暴日资料与ADTD-2闪电定位系统资料的相关性最好;同时,ADTD-2型VLF/LF三维全闪电新系统由于具备探测云闪的功能,其资料的可信度优于ADTD-1。对比8 km范围内2种不同类型观测站(全天候观测站、非全天候观测站)资料,全天候观测站资料相较于非全天候观测站出现较少偏差,使用全天候观测站资料评估ADTD-2闪电定位系统的探测效率,得出23站的平均探测效率为61.4%,雷暴日做为评估资料有一定的局限性。     

承德市闪电定位系统的闪电活动及特征参数分析

该文利用承德市ADTD型闪电定位仪提供的探测资料,采用Arc Gis和Excel两个软件的统计分析功能对承德地区雷暴日、雷电流幅值、雷击大地密度、正负闪概率和波头陡度等闪电活动特征进行分析,得出雷电的大概分布规律,为研究当地雷电分布规律、雷电预警、雷电防御、雷灾调查及鉴定、建筑物雷电风险评估及建筑物防雷设计等工作提供了科学的参考依据。     

河南省闪电活动与复杂下垫面之间的相关性分析

采用2007-2015年河南省ADTD闪电定位资料,分析河南省的闪电时空分布特征,研究闪电与海拔高度、城区、水体沼泽和丘陵旱地等不同下垫面的相关性.河南省闪电主要集中在4-8月发生,日变化呈现"双峰"型;闪电密度与平均海拔高度、城区面积呈正相关;水体沼泽区域雷电强度大,水体沼泽与丘陵旱地间的过渡区域闪电密度增加明显;油田和露天煤矿开采区的闪电密度和雷电强度都偏大.     

基于闪电定位系统的沈阳市各区、县地闪时空分布研究

基于ADTD(高精度)闪电定位系统沈阳市各区、县地闪时空分布研究应该包括以下内容:沈阳市ADTD(高精度)闪电定位系统数据库建立;项目所在地地闪时空分布特征项目确定;雷击大地密度(Ng)的计算方法的确定;沈阳市各区、县地闪时空分布特征数据库的建立并应用于中心雷电灾害风险评估业务当中。     

2019年江西二维和三维地闪定位资料对比分析

基于2019年江西二维和三维地闪定位资料,从探测站点分布、时空分布、电流强度、电流陡度、地市密度分布、地闪空间分布等多方面,采用统计分析方法,对二维和三维地闪定位数据进行对比分析.结果表明:2种地闪定位资料监测雷电活动存在的一些差异,指出三维地闪定位资料的优势与不足,为三维地闪定位资料在江西雷电监测与应用业务化提供重要参考依据.     

杭州市雷电灾害风险区划及分析

根据浙江省2008—2010年ADTD闪电定位仪资料,首次将平均地闪强度引入雷电灾害风险评估中,结合杭州市的人口经济影响和自然地理要素,选取地闪密度、平均地闪强度、人口密度等16个雷电灾害风险评价指标,采用层次分析法计算各要素权重,从危险性、敏感性、易损性和防灾能力建立雷电灾害风险评估模型,分析雷电灾害的综合风险.从雷电灾害综合风险区划图可以看出,总体上雷电灾害综合风险在杭州市西南地区比较低,近海的东北地区则比较高;杭州市主城区、萧山区、余杭区、临安市和近富春江地区是雷电灾害综合风险较高的区域,低风险的区域主要在杭州中西部地区.对杭州市雷电灾害进行了灾度评价,以验证风险区划的正确性,证实区划结果与实际雷电灾害的发生具有较好的一致性.     

大连地区闪电定位资料的初步分析

利用大连地区2004-2006年SAFIR3000闪电定位系统定位资料,分析了该地区闪电的月变化、雷暴日的月变化、闪电强度、闪电密度等特征。结果表明,大连地区云间闪和云地闪的数量月变化呈双峰分布,雷暴日的月变化呈单峰分布;雷电流强度多数分布在＋50到-150KA范围内,电流强度绝对值大于100KA的强雷电主要集中在负闪电区域;大连市区、旅顺口区、瓦房店市西部和陆海交界处是闪电频发的重灾害地带,闪电多发区与当地环境有很大关系。     

利用LD-Ⅱ地闪数据对山东省平原和山地闪电活动特征的研究

利用2007-2015年山东省闪电监测资料,对比分析了山东省两种不同地表类型区域即黄河三角洲平原和泰山地区的闪电活动特征,得到以下结论:1山地发生的地闪总数比平原多23.20%;2平原地区正闪比例为2.07%,泰山地区为1.50%;3平原地区的平均地闪密度值为1.39次·km~(-2)·a~(-1),山地为1.71次·km~(-2)·a~(-1);4平原和山地地闪日变化曲线都呈现出单峰单谷的趋势;5平原地区雷电流平均强度比山地地区高10.30%.     

2013-2017年北京市地闪活动时空特征分析

利用ADTD-2C型VLF/LF三维闪电定位仪对北京市2013—2017年地闪的观测数据,统计分析了北京市地闪活动的时空分布及变化特征。结果表明:1)2015—2017年,北京市地闪频次及电荷结构发生较大变化,年地闪时间及频次显著增加,正地闪比例大幅提高,负地闪比例相应降低;2)2013—2017年北京市地闪活动年内分布不均,显著集中于6—9月份,白天比夜间活跃,午后至傍晚最频繁;3)一天内正、负地闪的小时强度变化相反,正地闪活动白天比夜间强度略高,而负地闪强度夜间显著高于白天,正地闪强度均值显著高于负地闪,危险性增加,地闪小时频次与小时强度均值呈显著负相关关系;4)一日间地闪密度高值区受人类活动等多因素影响分布不均,5年间北京市密云区和平谷区地闪密度降低,其余14个区县密度增加,南部增幅显著大于北部。研究成果以期充实对北京市对流天气事件气候规律的认识,为北京市雷电预报预警及防雷规划管理提供理论依据。     

2008年云南省雷电活动及雷电灾害特征分析

利用云南省2008年雷电定位网监测的地闪资料和全省16个州(市)的雷电灾害资料,对云南省2008年雷电活动及雷电灾害的时空分布特征进行分析.结果表明:2008年云南雷电活动频繁且持续时间较长,滇西南雷电日最多且开始较早结束较晚;2008年全省平均地闪密度值较高,负地闪占绝对优势,正地闪比例随季节呈现先减小后增大特征;负地闪电流的空间分布与密度分布具有负相关特征,正地闪电流表现为北部电流高于南部;雷电灾害的特征是滇西南、滇中为雷电灾害事故和雷灾造成人员伤亡人数最多区域,滇西北最少;雷电灾害事故主要发生在6～9月;5:00～12:00是雷电活动和雷电灾害相对较少时段;16:00～22:00是雷电活动和雷灾频发时段;2008年我省雷电灾害的频繁程度并不完全取决于雷电活动分布、人口密度和经济发展状况,而可能与更多的因素有关.     

秦微1,2,张其林1,2,赖悦1,2,姜苏1,2,陈媛1,2,苏建峰1,2

为了更好的利用闪电资料和雷达回波资料来对雷电进行临近预警,本文以深圳地区2012年4月一次强飑线过程为例,分析该次过程中的闪电活动与雷达回波特征,发现地闪分布与雷达回波强度之间表现出很好的对应关系。因此,本文采用TITAN(Thunderstorm Identification, Tracking, Analysis, and Nowcasting)算法对这次强风暴过程中40dBZ以上的强回波区进行识别、跟踪和外推,并与闪电高密度区域的识别、跟踪和外推结果进行对比分析。结果表明：TITAN算法识别效果理想,且识别结果与单体的发展旺盛程度有关;另外,雷达强回波区和闪电高密度区的外推精度与外推开始时刻、外推时间的长短有关;利用闪电高密度区进行外推时,外推的质心误差小于雷达强回波区的外推质心误差。     

区域海拔高度变化对闪电特征影响的初步分析

利用重庆闪电定位系统监测的地闪资料(1999～2008年),通过数理统计、线性回归等方法,重点分析区域海拔高度变化对闪电特征的影响.结果表明:①闪电频次分布最多的是在海拔300～400 m这个高度区间,之后开始随海拔上升逐渐减少;②闪电中负闪次数远远大于正闪,但是在不同海拔时正负闪所占的比例不同,随着海拔高度的增加,特...     

内蒙古巴彦淖尔市冰雹天气云地闪电特征分析

利用闪电定位数据和雷达数据,对内蒙古自治区巴彦淖尔市地区2009~2015年37次冰雹过程的地闪特征进行分析。地闪数据的统计分析结果表明,正地闪占总地闪比例大于25%。正地闪强度较大,负地闪强度较小,地闪发生频数在降雹前一般低于3 fl/5 min,降雹后负地闪频数有明显增大。雷达和地闪定位数据的个例对比分析表明,降雹前强回波区附近以正地闪为主,地闪频数低,地闪的空间分布与对流云系的发展阶段有一定关系。地闪的空间分布可能指示云系移动方向,强回波区正地闪的时空分布可能对冰雹天气的预判有一定帮助。     

闪电电场波形脉冲序列极性变化及成因

地基闪电探测站记录的闪电电场信号普遍存在极性反转现象,不同测站的极性反转时刻不同,目前对该现象没有较清晰的认识。本文详细阐述了闪电放电引起的电场变化信号的测量原理,在此基础上,利用宽带电场和甚高频辐射数据,结合闪电甚高频辐射源的定位结果,分析了闪电电场脉冲极性反转现象的特征和原因。对比基站间距为5 km量级的多站数据,发现不同测站数据电场极性反转并不同时发生,并且极性反转常伴随着脉冲幅值的降低,因此常常导致定位时脉冲提取缺失或到达时间提取的误差增大。利用宽带电场定位和甚高频辐射源定位相互补充,在获得闪电精细化三维定位基础上分析发现,闪电主通道头部的发展方向改变,是导致地面探测站的垂直电场出现极性反转现象的可能原因,主通道头部携带的大量电荷靠近或远离是地面垂直电场变化测量装置脉冲波动的主要原因。对于不同方位的探测站,闪电主通道头部相对运动是导致不同探测站出现脉冲极性反转时刻不同的主要原因。针对极性反转现象造成定位效率下降问题,本文提出了希尔伯特能量谱的解决方案,定位出的闪电辐射源数量提高约9%。     

Bidirectional propagation of lightning leader

The characteristics of initial leader of triggered lightning flashes are studied by use of a highspeed digital camera system with the rate of 1 000 frame per second and simultaneous measurements of current and electric field change with 0.1 μS time resolution. The results show that the altitude-triggered lightning was initiated by bidirectional propagation leader because of "current interruption" by air gap, whereas the grounded-triggered one was not. The onset of downward-moving positive leader was prior to that of the upward-going negative leader for 843 ms in an altitude-triggered lightning under the positive ambient electric field. The downward-moving leader, regardless of its polarity, would produce in-homogeneous distribution of luminosity (current) along the channel on the moment of connection to the ground.     

深圳两次雷暴过程中地面氮氧化物浓度变化特征分析

综合利用深圳云地闪探测数据和大气成分探测数据,对两次雷暴过程中氮氧化物(NOx)浓度升高的案例进行了分析。结果表明:1云地闪可明显影响地面NOx的浓度,电场强度增加伴随着NOx浓度的升高;2NO和NO2浓度升高的过程具有不同的特征,NO2浓度升高过程比较缓慢,高浓度值持续时间较长;但浓度峰值较低;NO浓度升高通常滞后于NO2浓度的升高,但其升高过程非常迅速,浓度峰值也高于NO2;同时其浓度从峰值下降到较低浓度水平也比较迅速;3地面风场结构、云地闪落区位置对NOx浓度观测响应时间的长短以及浓度峰值大小都有关系,因此分析云地闪与NOx浓度的变化关系,必须考虑背景气象条件。     

基于浙江省三维闪电监测系统的多回击闪电参数的特征分析

为深入了解浙江地区地闪和云闪的雷电活动,基于2019—2020年浙江省三维闪电定位探测资料,分析研究了该地区多回击地闪和云闪相关参数特征。结果表明:两年内浙江省共发生地闪回击数和云闪回击数98万和38万余次,多回击地闪和云闪分别占28.1%和8.01%,其中负闪占总闪比重大于正闪;地闪和云闪频数存在明显的月变化和地域分布,夏季和浙南地区更易发生多回击过程;云闪平均回击次数为1.10次,低于地闪的1.59次。地闪和云闪回击平均强度随回击数的增加而下降,其中正闪下降趋势更为剧烈;超一半的多回击地闪和云闪至少有一次继后回击电流强度大于首次回击电流强度,地闪和云闪继后回击与首次回击强度的比值呈对数正态分布,集中在0～2,其中云闪分布更为集中。地闪和云闪回击间隔时间算术平均值相当,约115 ms,几何平均值地闪明显大于云闪;回击间隔时间呈对数正态分布,其云闪分布更为集中,且集中区域对应的回击间隔时间更小。不同回击次数的云闪和地闪平均间隔时间随回击数增加而减少。地闪和云闪间隔距离分布相似,地闪平均间隔距离明显小于云闪,且分布更为集中。     

Polarity inverted intracloud discharges and electric charge structure of thunderstorm

The three-dimensional spatial and temporal development of impulsive VHF radiation events during lightning discharges has been analyzed based on the data measured by the lightning mapping array (LMA) system with high space and time resolution. The results indicate that intracloud discharges in the thunderstorm with anormal tripole charge structure occur not only between the upper positive and middle main negative charge region, but also with inverted polarity between the lower positive and middle main negative charge region. The polarity-inverted discharge originates from the middle negative charge and propagates downward to the lower positive region, where then the discharge develops horizontally. The characteristics of the discharge are similar to that of normal intracloud discharge except the polarity opposite. The results further confirmed the existence of the lower positive charge region involved in the lightning discharge. It was also found that the inverted charge structure opposite to the normal polarity ap pears in some storms or at a certain stage of the storm development. In the stor m with a polarity inverted charge structure, a main positive charge region is lo cated at the middle part and a negative charge at the upper part of the storm. T he intracloud discharges occurred between them are of inverted polarity, showing the existence of a polarity inverted charging mechanism in storms and the compl exity of storm charge structure.