三次不同类型强对流天气过程的闪电特征对比分析

本文利用VLF/LF三维闪电监测定位资料,结合雷达及加密地面自动站等资料,详细对比分析了北京地区三次不同类型强对流天气过程的闪电活动特征,结果表明:(1)冰雹过程中闪电活动与雷达回波的对应性最好,随强回波区的移动而移动;雷暴大风过程中闪电活动与雷达强回波的对应性较差,闪电频数少且比较分散;对流性暴雨过程中,当块状回波刚进入北京范围时,闪电活动与雷达回波基本对应并且闪电密度很大,之后闪电频数减少且分布分散,但在回波发展加强形成55dBZ的线状回波后,闪电活动又增强且分布在线状回波的前部。(2)在冰雹、雷暴大风、对流性暴雨发生期间,闪电活动强烈,闪电频数从大到小依次为对流性暴雨过程、冰雹过程、雷暴大风过程;在冰雹过程中,云闪所占比例不断增大,至降雹结束后云闪数超过地闪数;雷暴大风过程中始终都是云闪活动占主要地位;对流性暴雨过程中始终是地闪尤其是负地闪活动占主要地位,但随着回波强度的增强云闪比增大。(3)云闪发生的平均高度冰雹过程最大,其次为对流性暴雨和雷暴大风过程;云闪的平均雷电流强度也有同样的比较关系。     

“威马逊”台前飑线天气背景成因和雷达预警方法

用常规气象观测资料和多普勒天气雷达观测资料对“威马逊”台前飑线的天气背景和雷达回波特征做了分析。结果表明:华南区域大气层结不稳定,广西东南部有中层干区和较强垂直风切变是该区域台前飑线发生和雷暴大风多发的主要天气背景成因。“威马逊”台前飑线由三段短弓形回波组成,东部弓形回波具有较典型的雷暴大风回波特征。以空间适用性和时间提前量作为衡量标准进行对比,发现反射率核心下降的实用性和预警效果最好,其次为中层径向辐合和地面辐散。     

基于RKW理论的广西一次飑线过程演变特征分析

利用NCEP-FNL资料、多普勒雷达资料、风廓线雷达资料、加密自动站资料,对2018年3月4日广西一次飑线过程的演变特征进行分析。结果表明:本次飑线过程是由外来雷暴单体移入广西,在有利的环境条件下组织成线状对流而形成;对流层中低层强的西南气流使雷暴单体移动过程中合并、组织以及雷暴冷池出流边界的强迫抬升作用是飑线形成的直接原因;飑线发生前及影响时段广西具备强低空垂直风切变环境,在广西北部自西向东呈现相对的高-低-高的分布特征,风切变矢量与飑线回波近乎垂直;飑线冷池传播速度及环境低空风垂直切变的变化造成的二者比值(冷切比)的变化能很好地对应飑线演变特征;将飑线后部急流引发的风切变包括到低空风切变之内,对冷切比进行修正,能够更好地解释飑线的消亡。     

一次雷暴天气发生发展的水汽图和红外云图特征分析

通过MTSAT的水汽图和红外云图,结合天气图、NCEP资料、地闪实况资料和探空数据对在高空急流影响下的暗区雷暴实例进行了对比分析。结果表明:暗区雷暴在卫星云图上表现为经过白天太阳辐射对晴空区(水汽图暗区)近地面的加热作用,大气不稳定能量增加,在一定条件下,午后强雷暴时常发生发展于高空急流左侧的晴空区中;而在水汽图上,高空急流与水汽图上的干区、湿区间有明显的联系,而这些联系又与强雷暴的发生发展有密切的关系,是雷暴发生发展的重要条件;在雷暴云发展过程中,地闪时空分布在卫星云图上有着明显的对应。     

黑龙江省西部地区一次大范围强飑线过程分析

应用多种气象监测资料,其中包括气象要素、红外卫星云图、闪电定位和雷达回波等对2007年6月11日黑龙江省西部地区的一次大范围强飑线天气过程,进行了从宏观到微观结构详细特征的深入分析,通过对比红外卫星云图、闪电定位资料与雷达回波发现,3种非常规气象资料在系统影响时间、强度变化和移动方向等方面具有很好的对应性,这一特性可供今后预报此类天气参考.     

低纬高原大气电场特征及其在预警中的应用

通过对2006年7月- 2007年6月云南地闪定位网探测资料和玉溪大气电场仪资料分析,研究了高原晴天大气电场和雷暴天气过程的电场演变特征.结果表明:高原晴天大气电场具有明显的日变化和月变化特征.低纬高原地区雷暴云具有偶极性和三极性两种结构,但大多数雷暴具有偶极性电荷结构,不同电荷结构的雷暴云的放电特征不同,偶极性时主要为负地闪,地闪活动较活跃;三极性时主要是正地闪,地闪活动较少.根据雷暴云近地面电场变化特征,探讨了大气电场仪预警地闪的方法,首次提出极性变化预警法,其命中率和提前预警时间都明显优于阈值预警法.     

山西北部一次飑线大风的多普勒雷达特征

利用山西省北部大同地区多普勒雷达的基本反射率因子、组合反射率因子、速度剖面图、垂直液态含水量、回波顶及VWP产品,结合环流形势和自动站分钟数据资料,对2010年6月16日发生在大同地区的飑线天气过程进行了分析。结果表明:这次飑线过程发生在高中低三层的冷涡环流形势和地面冷锋前的暖区;飑线过境时压、风、温三要素出现剧烈变化;研究极大风速≥16.8 m.s-1的台站时发现:飑线过境时两个站出现的速度极大值与外流边界的影响时间相吻合,四个站出现的速度极大值与强回波下沉气流影响时间相对应;冷涡携带的冷空气使飑线后部入流不断得到补充,而前侧暖湿气流沿着后部入流爬升,不断产生新的单体,是飑线能够维持、发展的主要原因。     

龙门山脉东麓一次强风暴灾害气象特征分析

利用常规加密地面观测资料、L波段探空资料及多普勒天气雷达资料,对2016年5月5日傍晚发生在德阳什邡市的一次强降水超级单体风暴进行了综合气象分析。风暴发生前的垂直探空资料显示出整层大气非均匀结构、中层蜂腰结构、风场整体顺滚流、对流层顶超低温等特征;多普勒雷达观测显示,风暴右前侧出现V型缺口,风暴中层出现有界弱回波区,中气旋从中层向高层及低层发展等强降水超级单体特征;垂直累积液态含水量与垂直累积液态含水量密度的演变特征对于冰雹云的形成与衰减、强降水的产生及地面大风有较好的指示作用。     

江西外来飑线的常见卫星云图特征

利用常规红外云图、天气形势和地面等资料,对江西外来飑线天气过程的云图特征进行分析,结果表明:影响江西的外来飑线在云图上常见有3种特征,即中尺度对流云团、狭窄积云线和冷出流边界所致的对流云带。外来飑线云图特征,常常提前于雷达探测时间而发现回波,掌握这些云图特征,对早期发现外来飑线系统十分有利。     

“3·23”云南省景谷傣族彝族自治县冰雹灾害天气原因分析

从防灾减灾的角度,以"3·23"景谷县冰雹灾害天气为例,运用国家级站降水实况资料、卫星资料、闪电定位仪资料、Micaps常规资料、区域自动站资料和新一代天气雷达体扫资料等,分别对这次灾害天气过程进行预警指标分析,并采用美国NEXRAD的新一代冰雹探测算法,对该灾害天气过程进行了检验。分析表明:该灾害主要由冰雹天气过程造成;从雷达资料和闪电定位仪资料能够清晰准确反映冰雹天气过程的发生发展过程,具有较好的防灾价值,雷达观测的几个要素指标能较好的预示受灾的区域和强度,闪电频次、回波强度、强回波顶高、中气旋等指标能为这类灾害性天气提供短临预警依据;同时,冰雹灾害性天气通常伴随雷电、大风等灾害天气,也会造成重大灾害。另外,也应注意到冰雹天气通常是局地中小尺度的,但分析发现局地中小尺度的灾害天气也常有大尺度的天气背景作用,可从探空资料加以分析。     

2008年广西雷电活动和雷电灾害分析

利用闪电定位资料,对广西地区闪电活动的时间、强度和空间分布特征进行了分析。结果表明:闪电主要集中在春末仲夏发生,4-9月是闪电高发期(约占全年总闪电活动的98.33%),闪电活动绝大多数发生在午后至傍晚时分;云地闪电中负闪占绝大多数,正闪的平均强度大于负闪;闪电密度高值区主要位于桂东南、北部湾沿海地区和十万大山迎风面,闪电的空间分布差异与地形和水汽条件有很大关系。同时,根据2008年广西雷电灾害事例,分析了雷电灾害的特点和原因。     

地震前兆台站的防雷

对雷电的产生和雷击的种类进行了介绍.针对地震前兆台站的设置,就避雷技术进行了研究设计.     

工业控制系统的雷电灾害防护技术研究

以ICGS雷电冲击试验平台为例介绍了工业控制系统的典型结构,根据其结构的电气特点及雷电造成危害的可能途径,对工业控制系统的雷电防护提出全面具体的技术措施,从而保证工业控制系统正常安全的运行,免受电磁脉冲干扰的危害。经研究,对工业控制系统的防雷保护不仅要做好接闪器,引下线,接地体等基本的外部防护,还要做好等电位联结,屏蔽,信号系统和电源系统的电涌保护等相关内部防雷措施。     

风电场雷击风险分析及防护措施研究——以云南某风电场为例

近年来,风力发电行业发展迅猛,风电场的安全运行日益受到关注。雷电灾害成为影响风电场正常运行的主要气象灾害,因雷击造成风电机组、箱变及其附属电气设施损坏,导致严重经济损失的情况时有发生,风电场的防雷保护现状和形势已不容乐观。该文以云南某高海拔风电场为例,在实地考察、数据采集的基础上,结合高原山地的特殊环境、风电场所在区域的雷电活动情况及土壤电阻等条件,分析风电场存在的雷击风险,提出相应的雷电灾害防御措施,从而为风电场的防雷保护提供技术参考。     

地震台站观测系统的防雷技术——以陕西为例

雷电对地震观测台站的危害已成为影响台站长期稳定运行的重要因素之一。针对地震台站观测系统建设,从4个方面对避雷技术进行了分析设计。同时以陕西省的地震观测台站为例,具体说明了防雷措施的应用方法及应用效果。     

上海市全雷电探测系统及其应用

上海市气象局TS7/8000全雷电探测系统是在原SAFIR3000基础上,新增了1个LS8000传感器和3个LS7000传感器,组成了上海TS7/8000全雷电探测系统。该系统的建成扩大了市气象部门对上海及周边地区闪电的探测范围,也提高了对云闪和地闪的探测效率和探测精度。上海市全雷电探测系统获取的闪电数据,已在上海地区的雷电监测预警、短时天气预报、雷击风险评估业务和雷灾事故调查等方面取得了广泛的应用。作为中国地区第一套TS7/8000全雷电探测系统,上海市全雷电探测系统将为防御气象灾害,保护人民群众生命财产安全起到重要作用。     

雷击参数在线监录与SPD动态预警管理——“黑匣子”研究与应用

人类赖以生存的地球表面每小时约连续发生2000个雷暴。随着科学技术发展到如今的信息时代,任何场所(特别是雷电多发地区)都有可能发生雷击灾害,许多雷击事故往往是由于低压供、配电线路与信息传输线路感应传导雷电高电压引起的。尽管闪电定位系统得到了广泛的应用,雷电防护有相应的国际、国家与行业技术规范,但发生雷击事故现场仍然不能获取实质性的雷击参数,某些雷灾鉴定缺乏科学的定量数据,人们希望能有像飞机黑匣子那样的智能设备。所研究的黑匣子是一种在线监测、记录、还原雷击参数的智能仪表,对特定环境设施(如:避雷针、低压供、配电线路与信息传输线路)入侵的雷击具备在线实时监测、记录并还原雷击参数雷电流幅值、持续时间、极性(雷击电流走向)与波形的功能;且具有对在线电涌保护器(surge protective device,SPD)的动态预警管理效能。     

黑龙江省雷电活动气候特征分析

利用黑龙江省闪电定位网在2005年4月至2006年间得到的285347次地闪资料,分析了雷电参数的月变化、年变化及其空间分布的气候特征,结果显示,正闪占总闪的比例仅为5.84%和7%,地闪密度的高值中心分别在(127.3°E,46.3°N)和(123.5°E,52.9°N)附近;总体日变化特征明显,呈一峰一谷态势,分别为18时和10时;一年中雷电活动主要出现在7,8月份,正云地闪的平均强度明显大于负云地闪.云地闪主要集中在两个区域的分布表明雷电活动特征可以基本揭示该地区天气活动的时空分布规律.     

古建筑雷击风险评估探讨

通过对古建筑防雷现状的调查研究,提出古建筑物的重要性、年预计雷击次数、自身结构、内部环境变化、雷击史是评估古建筑雷击风险的主要项目,并确定了各个项目的风险系数。根据风险系数给出了古建筑物雷电防护等级的计算公式。     

2005年陕西省雷电活动特征及灾害过程分析

2005年是陕西省正式采用ADTAD雷电定位技术监测雷电活动的第一年。依据雷电定位监测的云地闪数据，对陕西省雷电分布特征分析可知：与年平均雷电气候特征比较，2005年雷电的时间分布特征与年平均基本一致，但空间分布差异较大，雷电高值区发生在陕南南部地区；雷电数据监测覆盖全省，雷电落点经纬度精确到小数点后四位，对雷电的强度、电荷、能量等有了定量监测，为认识其密度、频度等活动规律提供了依据。结合典型雷电灾害天气过程分析。为雷电灾害防御及预报提出了新的思路和指标。