雷电的综合预警预报现状(内蒙)
呼和浩特市雷暴日数变化特征与气象要素关系的分析
克托县 18d，出现在 2001 年，最大值和最小值相差
近 3.3 倍，说明地区间雷暴日数差异较大。呼和浩特
2019 年第 3 期
内蒙古气象
21
年平均雷暴日数/d 雷暴日数/d
市 6 个气象站平均雷暴日数为 36.6d/a，其中，武川县 年平均雷暴日数最多，达 40.9d/a；托克托县最少，为 33.4d/a。呼和浩特市年平均雷暴日数呈南北多中部少 的纬向型特征，最多和最少年平均值相差近 8d（图 1）。
55
年平均雷暴日数
50
线性 (年平均雷暴日数)
45
40
35
30
y =-0.1926x +419.21
25
R ²=0.2848
20 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
年份
图 2 呼和浩特市 1960—2013 年年平均雷暴日数变化趋势
为更进一步分析不同时期呼和浩特市雷暴变化 特 征， 将 时 间 分 为 3 个 阶 段（1960—1979、1980— 1999、2000—2013 年），分别统计各阶段雷暴日数正、 负距平年次数，结果显示（表 1），呼和浩特市 6 个 气象站年平均雷暴日数各年代负距平年次数随年际 变化增多，说明 54a 来呼和浩特市雷暴日数逐年减少， 近 14a（2000—2013 年）减少更为显著。各气象站点 之间，除清水河县 20 世纪 80—90 年代雷暴日数负距 平年次数较 60—70 年代减少，其他气象站雷暴日数 各年代负距平年次数随年际变化增加；反之，年平均 雷暴日数各年代正距平年次数随年际变化减少。
图 1 呼和浩特市 1960—2013 年年平均雷暴日数分布（单位：d）
防雷工作的现状及发展建议
2019.051 呼伦贝尔市防雷工作现状1.1 经常开展防雷专项执法检查工作近年来，为了更好地确保呼伦贝尔市重点企业的安全性，呼伦贝尔市每年均会开展防雷执法检查工作，不断提升当地防雷安全监管水平。
特别是危险化学品、烟花爆竹生产企业、炸药库、加油加气站、氧气站等易燃易爆场所经常开展防雷专项执法检查，检查内容包括防雷装置是否按规定进行年检、相关企业防雷安全管理制度建设和执行情况以及企业生产场所防雷、防静电设施布设等各个方面。
1.2 举办防雷技术培训班呼伦贝尔市气象局时常举办防雷技术培训班，指导全体防雷技术人员学习《防雷装置设计审核和验收规定（行政许可与技术服务）》、《雷灾风险评估—基础及应用知识》、《防雷设计审核与技术评价要点》以及《防雷检测技术》等知识。
2 防雷工作存在的问题2.1 农牧区群众防雷意识较为薄弱当前，呼伦贝尔市气象局防雷工作存在的一大难题就是农牧区群众的防雷意识还比较薄弱。
近些年来，呼伦贝尔市气象局虽说比较重视防雷科普宣传工作，但是宣传的重点主要在市区的一些场所，而针对农牧区的宣传力度则较小。
农牧区地广人稀，大部分农牧民居住十分分散，而且交通不便，信息也比较闭塞，致使防雷科普宣传覆盖不到位，从而导致一些农牧民对于防雷科普知识依然缺乏一定的了解，根本没有办法从科学的视角去理解防雷科普知识，更别提雷电防护技巧，这些均极易导致雷灾事故的发生。
2.2 雷电预警信息发布能力有待增强雷电灾害突发性较强，预报难度较大，雷电灾害预警信息发布能力仍然是防雷工作中的薄弱环节之一，很难满足人们的需求。
现有预警信息发布渠道还不够通畅、气象信息传播不够广泛，降低了雷电灾害信息的时效性水平。
特别是对于偏远农牧区的群众而言，若无法第一时间接收到雷电灾害预警信息，则难以发挥雷电灾害预警信息的警示作用，从而会造成十分严重的雷电灾害损失。
2.3 防雷技术人才匮乏当前，呼伦贝尔市气象局的人才队伍管理体系还不够完善，对于高素质、复合型的技术性人才还较少。
内蒙古地区雷电易发区划分析
内蒙古地区雷电易发区划分析宋昊泽;刘晓东;侯越;刘旭洋【摘要】基于内蒙古气象部门2014-2016年的闪电定位资料和1981-2010年的雷暴日站点资料,运用ArcGIS软件和数理统计等方法对内蒙古自治区及6个典型盟市的雷电易发区划特征进行了分析.结果表明:全区雷电活动发生频率的总体趋势为中部地区最高,西部地区最低,东部地区中等偏高;呼和浩特市属于雷电活动高易发区,全市的大部分地区均为高易发区;乌兰察布市属于高易发区,整体趋势呈现为南高北低;鄂尔多斯市属于雷电活动较高易发区,雷电活动的频繁程度整体呈现西低东高的特征;阿拉善盟属于一般易发区,雷电活动的频繁程度全区最低,整体趋势为西低东高;呼伦贝尔市共包含4种类型的易发区,绝大部分地区为较高易发区;赤峰市位于内蒙古自治区的东南部,属于高易发区,雷电活动随纬度整体呈现南高北低.【期刊名称】《内蒙古气象》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】4页(P36-39)【关键词】雷电易发区划;地闪密度;地闪强度;雷暴日【作者】宋昊泽;刘晓东;侯越;刘旭洋【作者单位】内蒙古雷电预警防护中心,内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古雷电预警防护中心,内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古雷电预警防护中心,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古雷电预警防护中心,内蒙古呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】P427.32引言雷电是大气中的一种自然放电现象，强大的电流、炙热的高温、猛烈的冲击波以及强烈的电磁辐射等物理效应使其在瞬间产生巨大的破坏作用，常常造成人员伤亡、建筑物毁坏、供配电系统、通信设备、计算机信息系统中断，并可能引发森林火灾，造成仓储、炼油厂、油田等燃烧甚至爆炸，危害人民财产和人身安全。
国内有很多学者对雷电的活动规律和风险区划进行了研究，如蒋正龙等［1］利用湖南省雷电定位系统2002—2010年共9a的地闪数据及1997—2003年的雷暴日观测数据，采用网格法对湖南省的雷电活动规律进行了分析；根据云南省雷电定位系统监测数据，马御棠等［2］对云南地区的地闪次数、地闪密度与雷暴日、雷电流幅值分布等雷电参数进行了分析；刘晓东等［3］利用内蒙古自治区2013—2014年23站雷电定位资料和雷灾统计资料，对内蒙古地区的地闪活动的时空分布特征及雷击灾害特征进行分析；根据重庆市2006—2008年ADTD雷电监测资料和1999—2008年雷电灾害统计数据，李家启等［4］采用五级分区法对重庆市进行了雷电灾害的易损性区划；袁湘玲等［5］利用黑龙江省1959—2008年的雷暴日资料和1999—2008年的雷电灾害资料，采用四级分区法对黑龙江省各地市雷电灾害易损性进行了综合评估；田艳婷等［6］利用河北省11个气象台站1971—2000年雷暴日资料和2003—2009年雷电灾害数据，采用灾后分析法对河北省雷电灾害易损性进行了评估。
呼和浩特市雷击大地密度取值方法分析
2018年第5期46内 蒙 古 气 象文章编号 1005-8656（2018）04-0046-02doi :10.14174/ki.nmqx.2018.05.013中图分类号 P446 文献标识码 B呼和浩特市雷击大地密度取值方法分析金 师（呼和浩特市气象局，内蒙古 呼和浩特 010020）摘要 雷暴日是雷电防护研究和服务的重要参考指标，在防雷规范提出的雷击大地密度计算中，雷暴日更是重中之重。
随着自动气象站的建设，呼和浩特市已逐步停止了人工观测雷暴数据业务，取而代之的是闪电定位系统来记录雷暴发生时闪电的时间、地点和幅值等要素。
相比人工记录雷暴数据，闪电定位系统的数据更加详实、准确，所以现在我们已经有条件按照规范所提及的地闪分布图来计算雷击大地密度。
文章结合2013年以前的人工观测雷暴数据对比分析2013—2017年闪电定位系统数据，希望能得出适合呼和浩特市雷击大地密度的取值方法。
关键词 雷暴日；雷击大地密度；闪电定位系统引言雷击大地密度是描述一个地方雷暴活动是否频繁的重要参考指标，国际电工委员会发布的IEC62305-2中对雷击大地密度的解释是“雷击大地密度(N G )是每年每平方公里雷击大地的次数”，我国《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）中也提出N G 是建筑物所处地区雷击大地的年平均密度”。
IEC 给出的雷击大地密度的确定方法和我国规范《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）中所提出的方法略有不同，IEC 给出的是：雷击大地密度的数值由地闪定位网络系统提供，如果没有N G 的分布图，在温带地区，可以作如下估算：N G ≈ 0.1×T D N g = 0.1×T d（1）（2）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）所用的方法是雷击大地的年平均密度，首先应按当地气象台、站人工观测雷暴资料确定；若无此资料，可按如下计算：两种方法都提到了“年平均雷暴日”这一概念，但是雷暴日具体怎么确定，两部规范里都没有详细描述，只是说从雷暴日分布或者当地气象台、站人工观测雷暴资料确定。
雷电的综合预警预报现状(内蒙)模板
利用卫星、雷达、闪电定位仪等（大范围卫星定时观测，小范围闪 电定位仪和雷达实时或准实时观测，均为格点化资料）对强对流天 气系统进行监测，对有可能发生闪电的区域进行识别、跟踪和外推， 给出雷电活动发展和移动的趋势预报。 并结合地面电场仪的实时观测，提供局部地区的雷电临近预报。
5
1) 探空资料和数值预报:大尺度潜势预报 2) 卫星、雷达、闪电定位和地面电场资料： 临近预报。
38
• Brandon Vincent和Lawrence Carey[2003] 对北卡罗莱那州中部地区的 50个雷暴个例进 行了研究：回波强度为 40dBz 、环境温度参 数为-10℃，和回波强度为40dBz、环境温度 参数为-15℃是预测云地闪最好的参数组合。 检验中，前一种预报组合的预报概率为 100% ，而后一种为 86% ，但后一种组合的 虚警率较前一种要低 7 个百分点。预警时间 分别为14.7分钟和11分钟。 • 根据检验评分的结果，认为40dBz回波达到10℃温度层结高度是预测云地闪最好的预报 因子。
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全国天气雷达网
基于雷达拼图数据，可以进行更大范围的雷电预警
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利用雷达资料进行雷电预警的方案
• Gremillion and Orville[1999]分析了39个途经 美国肯尼迪航天中心的雷暴后发现：对于夏季 雷暴，最好的预警指标是在 -10 ° C 温度高度 上两个连续的体扫都能达到40dBz的反射率阈 值。使用这种方法的预报准确率达到84%，虚 警率为7%，中值预警时间为7.5min。
15
神经网络算法
为了对网络进行训练，我们将所有的数据分为两组，每组122个事例，一 组用来训练网络，一组用做模拟预报。为了计算的方便，我们应用Matlab的神 经网络工具箱对输入数据进行训练，网络的初始权值是随机设置的，并将通 过训练数据优化这些权值，以求达到网络参数对数据最佳匹配的效果。 发现：潜在性稳定度指数；K 指数，抬升指数等六个因子具有很好的预报 功能
呼和浩特市重点区域的雷电预警方法初讨
呼和浩特市重点区域的雷电预警方法初讨
王乐乐;宋昊泽;侯越;刘旭洋
【期刊名称】《内蒙古气象》
【年(卷),期】2018(000)002
【摘要】通过对重点区域中国航天科工集团第六研究院附近地区大气电场的观测分析,重点分析有闪电发生时,雷暴天气过程大气电场及大气电场变化率的特征.通过对多个近距离雷暴活动的发生、发展及消散过程的分析,得出雷暴天气下的大气电场特征及变化规律;找出了针对航天六院附近地区的雷电预警的电场强度和变化率的雷电预警指标,用电场幅值阈值和差分阈值两种方法并结合闪电定位资料建立了预警模型为内蒙古地区针对重点区域有针对性的开展雷电预警预报工作打下基础.【总页数】4页(P40-43)
【作者】王乐乐;宋昊泽;侯越;刘旭洋
【作者单位】内蒙古雷电预警防护中心,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古雷电预警防护中心,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古雷电预警防护中心,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古雷电预警防护中心,内蒙古呼和浩特010051
【正文语种】中文
【中图分类】P427.32
【相关文献】
1.呼和浩特市讨思浩村无公害蔬菜协会转生产模式助农民增收 [J],
2.贵州省雷电防御重点区域防范等级研究 [J], 张淑霞;曾勇;吴安坤
3.呼和浩特市人民政府森林草原重点区域防火戒严令 [J], ;
4.基于雷电数据库的雷灾预警方法初探 [J], 周蔚敏
5.呼和浩特市人民政府森林草原重点区域防火戒严令(呼政发[2020]10号) [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
内蒙古正蓝旗气象灾害防御现状及对策
畜 牧 与 饲料 科学
Ａｎ ｉ ｍ ａ ｌ Ｈｕ ｓ ｂ ａ ｎ ｄ ｒ ｙ ｎｄ ａ Ｆ ｅ ｅ ｄ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
内蒙古正蓝旗气象灾害防御现状及对策
石 力伟 ， 哈 斯塔木 嘎 ， 艳 萍
（ 内蒙古 锡林 郭 勒 盟气 象 局 ， 内蒙 古 锡 林 浩特 ０ ２ ６ ０ ０ ０ ）
已建 立 ７个 气 象 自动 站 ， 启动 了“ 农 村 牧 区 气 象 灾 害
防御” 和“ 为农 牧 民气 象 服 务 ” ２个 体 系 专 项 建 设 工 程 ，
基本建 成 了苏 木 （ 镇） 信息 终端 、 农 村牧 区气象 短信 、
特色草原气象 “ １ １ ０ ” 预 报 预警 平 台等 。 建立 了 ｌ ５个 气 象 预 警 电子 屏 ， 基 本 实 现 了气 象 预 报 预 警 信 息 的快 速 发 布 和传 递 。 该 旗 还 制 定 了《 气 象 灾 害 应 急 准 备 工 作 认证管 理办法》 ，气 象 灾 害 社 会 化 管 理 水 平 和 全 社 会 主动 防 灾 意 识 得 到 明 显提 升 。该 旗 还 将 气 象 灾 害 防御 与苏木 （ 镇） 气 象 工 作 网 络 体 系 建 设 纳 入 旗 政 府 年 度 目标 责 任 制 考 核 ， 各苏木 （ 镇） 也 明 确 了 气 象 工 作 分 管 领导 、 助 理员 、 信息员职 责 ， 制 定 了气 象 灾 害 应 急 响 应 预案 及 有 关 制 度 。该 旗依 托气 象 灾害 预 警 中心 业 务 平 台 和气 象 信 息 分 发 服 务 系统 ， 初 步 建 立 了政 府 突 发 公 共 事件 预 警 信 息 发 布 平 台 ， 可 转 发 和 传 递 上 级 发 布 的
内蒙古气象灾害预警信号发布标准及防御指南
内蒙古气象灾害预警信号发布标准及防御指南《内蒙古气象灾害预警信号发布标准及防御指南》嘿，朋友。
咱们来说说内蒙古气象灾害预警信号的事儿。
首先呢，基本的注意事项一定要搞清楚。
气象灾害的预警信号那可都是关乎咱们生活甚至生命财产安全的，就像有人给我们提前敲警钟一样。
要知道，在内蒙古啊，气候比较复杂多变，这些预警信号种类不少呢。
一、大风预警信号1. 发布标准- 蓝色预警：24小时内可能受大风影响，平均风力可达6级以上，或者阵风7级以上。
这就好比一阵比较猛的风，吹得你走在路上觉得伞都有点儿难撑住了。
我一开始看到这个蓝色预警没太当回事儿，就觉得风大点儿呗，但其实刮起来还是挺影响出行和一些户外作业的。
- 黄色预警：12小时内可能受大风影响，平均风力可达8级以上，或者阵风9级以上。
这时候的风可就大得多了，就像有个大力士在外面推东西，树枝都容易被折断。
- 橙色预警：6小时内可能受大风影响，平均风力可达10级以上，或者阵风11级以上。
到这时候，你要是在外面可得小心了，简易的棚子啊啥的可能被吹跑，我见过有的广告牌就被这样的风给吹倒了，超级危险。
- 红色预警：6小时内可能出现平均风力达12级以上的大风或者阵风达13级以上。
这算是大风中的大风了，简直像怪兽发威一样。
2. 防御指南- 蓝色预警防御：关好门窗是必须的，你就想啊，家里的屋子像个小盒子，门窗就是盖子，不盖好，里面能不乱嘛。
而且不要在广告牌、临时搭建物下面逗留。
外出的时候尽量把衣服帽子啥的都穿戴好，别被风刮跑喽。
- 黄色预警防御：除了基本的关好门窗那些，还要停止露天集会和户外危险作业。
你想那些高空作业的，在这么大的风里干活，那不是拿生命开玩笑嘛。
而且阳台上的花盆、晾晒的衣物啥的，都要收起来，不然风一吹就成了“暗器”。
记住了，这点很关键，我家邻居就遇到过花盆被吹落的事儿，差点砸到人。
- 橙色预警防御：这个时候就尽量别外出了。
如果开车，那得小心横风，就像你在水里划船突然旁边有个大暗流一样。
211054439_呼伦贝尔市雷暴灾害统计分析及雷电防御对策
农业灾害研究 2023,13(2)呼伦贝尔市雷暴灾害统计分析及雷电防御对策孙长鹏内蒙古呼伦贝尔市气象局，内蒙古呼伦贝尔 021008摘要 依据呼伦贝尔市1981—2013年逐月雷暴日数、每年初日和终日资料，统计分析呼伦贝尔市雷暴灾害特征，并给出相关的雷电防御对策。
结果表明：呼伦贝尔市雷暴日数总体呈现出减少的趋势，气候变化倾向率为-2.213 d/10年，下降趋势较为显著；每年11月—翌年3月，呼伦贝尔市几乎没有雷暴天气出现，4—7月雷暴出现频率不断增加，从8月份往后雷暴日数逐月减少，这种变化情况几乎与西太平洋副热带高压的南北进退保持一致；1981—2013年呼伦贝尔市雷暴初日、终日整体呈现出推迟的趋势，分别以0.238、0.266 4 d/年的趋势推迟；为了将雷电灾害造成的损失降到最低，应分别从雷电监测预警和灾害风险评估、建筑物安全防护、易燃易爆场所安全防护、电子设备的安全防护、应急安全防护等方面出发做好雷电防御工作。
关键词 雷暴灾害；统计分析；雷电防御；呼伦贝尔市中图分类号：P446 文献标识码：B 文章编号：2095–3305(2023)02–0077-03雷电是大气中的一种剧烈放电现象，出现的过程中往往伴随着光、声、电等多种物理现象。
迄今为止，没有任何设备和方法可对自然界的天气现象进行改变，阻止雷电的出现[1]。
频繁出现的雷电天气同时表现出强大的电流、剧烈电磁场、猛烈冲击波和强烈电磁辐射等物理效应，对公共安全和人民生命财产安全有较大的威胁[2]。
相关部门的统计结果表明，全球每年因雷电造成的人员伤亡高达数万人，经济损失则超过了10亿美元[3]。
当前，雷电灾害被联合国列为最严重的十种自然灾害之一，并且被中国电工委员会列为“电子时代的一大公害”[4]。
为了将雷电造成的经济损失和人员伤亡降到最低，对雷电灾害进行统计分析可为日后雷电防御和管理提供参考借鉴。
呼伦贝尔市位于内蒙古东北部，冬季寒冷漫长，夏季温凉短促，春季防火期时间较长。
气象灾害预警信息发布现状与效果分析
气象灾害预警信息发布现状与效果分析作者：刘红涛苏俊辉乐静来源：《农业灾害研究》2023年第08期摘要当前，县级气象灾害预警信号不可避免地会出现虚警现象，精细到乡镇街道的难度更大。
为更好地了解基层气象灾害预警信息发布的现状与效果，通过分析鄠邑区过去2年预警信号的发布情况和服务受众体反馈情况，挖掘县级气象预警信息发布服务过程中存在的实际问题，提出气象预警信息在精细到镇街服务过程中可采取的措施，以期进一步增强鄠邑区气象预警发布效果。
关键词预警信号；发布现状；效果评估；鄠邑区中图分类号：P429 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）08–0160-03气象灾害预警是氣象部门为社会公众提供应对重大气象灾害、指导开展灾害风险防范，从而规避灾害损失的一项重要服务。
近年来，随着气象现代化建设的推进和预报技术的提升，气象预警信息准确度明显提高，而预警信号发布数量也持续增加，尤其是2021年河南郑州“7·20”暴雨事件后，各级政府对气象灾害预警信号的关注度空前提升。
为有效减少气象灾害所造成的损失，各地纷纷采取“以预报为令”、将各类应急预案与气象预警信号“硬挂钩”的措施，这就需要预警信号的发布尽量准确、及时。
但受科技水平和自然规律复杂性的限制，气象预警总会出现一些问题情况，如虚报、空报、漏报等。
当前，发布到县的预警信号已经不可避免出现虚警的情况，精细到乡镇街道的难度更大。
国内学者杨荣芳等[1]利用2015—2018年河北省气象灾害预警信号发布资料，分析得出了近４年河北省各类预警信号发布的时空分布特征、发布频次。
陈周旺等[2]采用逐年数据纵向对比和市内县域横向对比的方法，研究了2013—2020年浙江省嘉兴市气象灾害预警信号分类发布次数、不同等级发布次数和县域时空分布。
乐静等[3]以鄠邑区气象防灾减灾工作为例，分析了县级气象预警等防灾减灾工作现状和存在的问题，并提出将气象预警发布经费纳入地方财政预算等建议。
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• Brandon Vincent和Lawrence Carey[2003] 对北卡罗莱那州中部地区的 50个雷暴个例进 行了研究：回波强度为 40dBz 、环境温度参 数为-10℃，和回波强度为40dBz、环境温度 参数为-15℃是预测云地闪最好的参数组合。 检验中，前一种预报组合的预报概率为 100% ，而后一种为 86% ，但后一种组合的 虚警率较前一种要低 7 个百分点。预警时间 分别为14.7分钟和11分钟。 • 根据检验评分的结果，认为40dBz回波达到10℃温度层结高度是预测云地闪最好的预报 因子。
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中尺度模式和起电模式结合，有望提高精度
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第三节 临近预报方法
• 区域识别、跟踪和外推算法（Area Identification, Tracking and Extrapolating Algorithm，AITEA）
26
定义区域
• 区域（Area）：有可能发生或已经发生闪电的区域。
• 雷达资料：指回波强度超过某个阈值的格点构成的区域；
39
• Maribel Martinez[2002]分析了STEPS试验过程中12个雷 暴个例和2个非雷暴个例的雷达和闪电资料，发现：若要 闪电能够发生，则至少40dBz的回波要达到海拔7公里的 高度； • 只发生云闪的雷暴和将要发生云地闪的雷暴在闪电初始 激发位置的高度和回波强度方面的差异很明显；将要发 生正地闪的雷暴和将要发生负地闪的雷暴通过各自初始 云闪发生处的回波强度的差异，和最早出现25dBz回波 的时间和初次云闪发生时间间隔的差异也能够被识别出 来。
电气候学特征结合后简化为 10 多个预报，运用逻辑回 归最后得到合理预报。同以前的方法比较，有明显的改进，
且填补了外推和模式诊断之间的空白。但当延长时间后由 于模式运行本身的误差，闪电预报变得很差，建议采用更 新的WRF模式以有助于闪电预报。
19
• 雷暴起电放电模式 • 雷暴云起电、放电模 式的研究随着实验室 试验结果的增多、探 测技术和计算机技术 的飞速发展而取得了 很大的进展，其模拟 结果对雷暴的预报有 一定的参考价值。 • 250m分辨率的电荷分 布；12.5m的精细放 电。
20
举例
• 可采用Micaps 提供的探空数据，包括各 层的气压、海拔、温度、露点温度、风向 和风速等。系统会根据用户设定的时间自 动获取之前 12h 之内的探空资料（每天 08:00 和20:00 两次），雷暴云起电、放 电模式模拟能够模拟得到在该探空的天气 条件下可能产生的云闪和地闪次数等特征。
6
第二节 0-12h潜势预警方法
• 基于天气形势的预报 • 基于探空资料的预报 • 基于数值模式的预报
7
基于天气形势的预报
• 针对特定地区各类型天气系统产生雷暴的个例 进行历史统计，得出某种天体系统产生雷暴的 概率，或根据预报经验进行人为的判定。如华 北地区产生强对流天气的基本形势主要有：冷 涡型、横槽型、涡前低槽型、阶梯槽型和西北 气流型等五种（寿绍文等，2002）。
利用卫星、雷达、闪电定位仪等（大范围卫星定时观测，小范围闪 电定位仪和雷达实时或准实时观测，均为格点化资料）对强对流天 气系统进行监测，对有可能发生闪电的区域进行识别、跟踪和外推， 给出雷电活动发展和移动的趋势预报。 并结合地面电场仪的实时观测，提供局部地区的雷电临近预报。
5
1) 探空资料和数值预报:大尺度潜势预报 2) 卫星、雷达、闪电定位和地面电场资料： 临近预报。
02:05
32
02:45
33
03:35
34
雷达资料
• 回波顶高、 回波强度、 回波体积 层结温度 等进行预警
35
• 探测循环时间短：通常的多普勒雷达两次体扫之 间的时间间隔只有5～6分钟。 • 目前，天气雷达在世界上许多国家都已建成观测 网络并投入了业务应用。因此利用多普勒雷达进 行雷电的预警预报是目前相关领域研究的重点。
15
神经网络算法
为了对网络进行训练，我们将所有的数据分为两组，每组122个事例，一 组用来训练网络，一组用做模拟预报。为了计算的方便，我们应用Matlab的神 经网络工具箱对输入数据进行训练，网络的初始权值是随机设置的，并将通 过训练数据优化这些权值，以求达到网络参数对数据最佳匹配的效果。 发现：潜在性稳定度指数；K 指数，抬升指数等六个因子具有很好的预报 功能
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基于中尺度数值模式的预报
• 利用已有的数值预报模式的预报产品计算各个区域多种大 气不稳定参数等特征量，利用统计关系获得雷暴潜势预报 结果。 • NSSL(National Severe Storms Laboratory)用高时空分辨率的 RUCNWP模式输出，运用完全预报（Perfect Prognosis）逼 近方法和主分量分析，把模式给出的200个预报结果和闪
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雷达在雷电监测预警中的应用
能较好的观测云中粒子 的一些宏观特征，尤其 是双向偏振天气雷达能 够提供云内粒子的相态、 排列取向、空间分布和 尺度谱等细致信息，观 测精度高：具备了分辨 雷暴云的能力。 由于雷暴云内的起电与 其中的微物理过程息息 相关。
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LR, MR, HR :Light, medium or heavy rain; LD : large drops; R/H : hail-rain mixture; GSH : graupel, small hail; HA : grêle ; DS, WS : dry or wet snow; IH, IV : horizontal or vertical ice crystals 31
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• Neumann使用800～600hpa平均相对湿度来预报闪电 活动的发生 • Solomon 和 Baker（1994）在研究新墨西哥州雷暴 时，使用了对流有效位能和抬升指数等因子，并发 现，当对流有效位能的值大于 400 时，可以较好的 预报闪电活动的发生，而抬升指数不是预报闪电活 动的关键因子
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• 目前，雷暴云起电、放电模式模拟结果的应用是 比较简单的，模拟结果只要有闪电发生，就认为 0～12h 内200km×200km 范围内发生闪电的概率 为100%，否则概率为0。 • 可以预见，雷暴云起电、放电模式在雷电预警系 统中的应用前景是比较广的：积累比较多的个例， 对模拟结果和实际观测结果进行统计，可以给出 模式预测结果的准确率、误警率等指标，而不只 是目前简单给出有（100%）无（0）的预测结果。 • 目前只能模拟单体雷暴云的起电放电。
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全国天气雷达网
基于雷达拼图数据，可以进行更大范围的雷电预警
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利用雷达资料进行雷电预警的方案
• Gremillion and Orville[1999]分析了39个途经 美国肯尼迪航天中心的雷暴后发现：对于夏季 雷暴，最好的预警指标是在 -10 ° C 温度高度 上两个连续的体扫都能达到40dBz的反射率阈 值。使用这种方法的预报准确率达到84%，虚 警率为7%，中值预警时间为7.5min。
• Peterson, et. al.（1996）发现在24小时的对流有效位 能和24小时的地闪总数之间存在着一较弱的关联
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单站探空资料的缺点
• 现有的方法主要是依据单站探空资资料，由于探空台 站网时空分辨率与雷暴尺度相比过大，所以很难将该 预报方法应用到广阔的地域。 • 利用中尺度数值天气预报模式的输出探空，可以用于 每个网格点来提供雷暴可能出现的区域以及这些区 域随时间演变的信息。这样，就有可能为日常业务预 报提供一个预警系统，使预报员们将临近预报的注意 力集中到强雷暴最可能发生的地区。
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郑栋选取了8个表征大气不稳定度的层结参数： ① 700hpa~400hpa平均湿度； ② 800~600hpa平均相对湿度； ③ 潜在性稳定度指数； ④ 对流性稳定度指数； ⑤ 潜在－对流性稳定度指数； ⑥ 抬升指数； ⑦ 对流有效位能； ⑧ 700hpa相当位温。 • 统计结果表明，有闪电活动主要分布在处于不稳定 的参数个数较多时，超过70%的闪电活动出现在三个以 上的参数处于不稳定时。同时，超过70％无闪活动主要 分布在只有两个或更少的参数满足不稳定的状态下。
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基于探空资料的预报
• 电活动取决于微物理场和动力场的发展特征，而微物理场和动 力场的特征又主要取决于云启动区域的环境层结，所以环境温 湿层结参数与电活动特征之间有紧密的联系。
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预报方法
• 对多种大气不稳定参数和闪电频数的关系进 行分析，挑选相关较好的参数或者参数组合 • 方法：统计、决策树、神经网络等 • 时空分辨率都很差
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主要内容
• • • • • 第一节 综合预警思路 第二节 潜势预警方法 第三节 临近预警方法 第四节 雷电监测预警系统介绍 第五节 预报个例分析
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第一节 综合预报思路
依据观测资料的时空尺度，分别给出不同时空尺度上的预报结果。
利用天气形势预报产品、探空资料和雷暴云起电、放电模式（代表 区域约200km×200km，预报实效为0～12h 或0～24h，非格点化资 料），在大的时空尺度上给出雷电活动潜势预报。
低 对流性稳 定度指数
强不稳定 700hpa相 当位温
中
雷电发生概率：66％ 强度等级：中
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雷电发生概率：50％ 强度等级：强
决策树算法
•利用决策树算法选择对流有效位能、对流性 稳定度指数和潜在性稳定度指数作为预报白 天雷电活动的条件属性
•选择700hPa 相当位温、潜在性稳定度指数和 800～600hPa平均相对湿度作为预报夜间雷暴 活动的条件属性。
雷电综合预警预报方法
张其林
南京信息工程大学大气物理学院
• 国内外研究人员采用各种资料，对雷电的 临近预报方法进行了研究，主要手段：探 空、雷达、卫星、闪电定位、大气电场以 及数值模式产品
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