雷电预警中的风暴参数研究
雷电过程与雷电参数
信号干扰： 雷电产生的 电磁干扰可 能导致电子 设备信号传 输中断或数 据丢失
雷电防护措施
安装避雷针：将雷电引向地面避免直接击中建筑物 接地系统：将雷电电流引入地下避免电流在空气中传播 屏蔽措施：使用金属网或金属板屏蔽建筑物避免雷电直接击中 防雷器：安装防雷器防止雷电通过电源线、电话线等进入建筑物
雷电对电子设备的危害
直接雷击： 雷电直接 击中电子 设备导致 设备损坏 或烧毁
感应雷击： 雷电通过 电磁感应 作用导致 电子设备 内部电路 损坏
电磁脉冲： 雷电产生的 电磁脉冲可 能导致电子 设备内部电 路损坏或数 据丢失
电源浪涌： 雷电产生的 电源浪涌可 能导致电子 设备电源损 坏或数据丢 失
接地不良： 电子设备 接地不良 可能导致 设备损坏 或数据丢 失
雷电过程与雷电参数
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添加目录标题 雷电过程 雷电参数
01 雷电的危害与防护 04
02 雷电的应用 05
03
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雷电过程
雷电的形成
云层中的电荷积累 电荷的聚集和分离 电荷的释放和传播 雷电的形成和放电过程
雷电的分类
云内闪电：发生在云层内部的闪电 云间闪电：发生在两个云层之间的闪电 云地闪电：发生在云层与地面之间的闪电 云空闪电：发生在云层与高空物体之间的闪电 云内云外闪电：发生在云层内部和外部之间的闪电 云内云内闪电：发生在云层内部不同区域之间的闪电
雷电的传播
雷电过程：从云层到地面的放电过程 传播方式：通过电离空气和电离云层之间的电场传播 传播速度：约每秒30万公里 传播距离：可达数百公里 传播时间：从云层到地面仅需几毫秒 传播影响：可能导致电力系统故障、通信中断等
雷电的影响
4雷电参数及防雷设施解析
雷电流入地后，引起地电位升高，如果有自接地极引出的 金属管(轨)道，就可能将接地极的高电位传递到很远的地方， 危及远处的生命和财产安全。
雷电参数及防雷设施
➢ 雷电及其危害 ➢ 雷电参数 ➢ 避雷针和避雷线的保护范围 ➢ 避雷器与电子设备防雷保护器件 ➢ 接地装置
雷电参数
雷电具有很强的随机性，同时又具有统计规律，一个地区 具有统计意义的雷电参数需要长期监测才能够得到。这些参数 包括雷电活动频度和雷电流参数。
➢ 雷电流的极性
雷电流的极性同泄入大地的极性。据统计，90%左右的雷 电是负极性的，而且负极性的冲击过电压沿线路传播时衰减小， 故在防雷计算中以负极性雷为准。
雷电放电的计算模型
主放电过程产生的正电荷沿先导通道向上运动去中和通道 中的负电荷，而产生的负电荷则沿雷击点流过被击物，形成极 大的主放电电流。研究表明，先导通道具有分布参数的特征， 其波阻抗用Z0表示。先导通道可以 被看做是一个线电荷密度为 σ的导体，主放电开始则电荷以速度v向下运动。
用地面落雷密度γ来表示云-地放电频度，即单位时间、单 位面积的地面平均落雷次数，单位为次/(平方公里·雷暴日)。
通常认为地面落雷密度与雷暴日成正相关。我国采用的公 式为 0.02T4d0.3。将标准雷暴日数40代入，可得地面落雷密度 0.07次/(平方公里·雷暴日)。
雷电流的基本参数
雷电流是指雷直击于接地良好的物体时泄入大地 的电流。通常是在高塔或高建筑物上以及避雷针或输 电线路杆塔基座处直接测量雷电流，而近年来的雷电 定位技术利用雷电流产生的空间磁场来测量雷电流。
雷电参数及防雷设施
➢ 雷电及其危害 ➢ 雷电参数 ➢ 避雷针和避雷线的保护范围 ➢ 避雷器与电子设备防雷保护器件 ➢ 接地装置
廊坊市雷暴大风多普勒雷达特征指标预警应用分析
沙漠与绿洲气象Desert and Oasis Meteorology第18卷第2期2024年4月雷暴大风具有突发性、局地性强、预警难度大、致灾概率高等特点，常常造成严重的经济财产损失，甚至是人员伤亡。
就河北省廊坊市而言，雷暴大风成灾个例及造成的经济损失呈逐年上升趋势，例如，2020年6月25日夜间，北京东南部至河北廊坊市中部到天津西南部地区先后出现强雷暴大风天气，伴随短时强降水和冰雹，区域自动站极大风速达到28.5m/s （11级）。
据统计，此次强雷暴大风天气仅在廊坊地区就造成10余个乡镇不同程度受灾，农作物、果树、大棚蔬菜等损失严重，受灾面积达1.4万hm 2，其中绝收面积1.1万hm 2，直接经济损失约4.9亿元。
因此，从不同方向深入研究雷暴大风，特别是基于多普勒雷达资料研究如何提高预警准确率和提前量，是非常必要的。
目前，雷暴大风的临近预警主要基于多普勒天气雷达回波特征，以预报员主观分析为主，客观自动化算法产品为辅[1-2]。
诸多气象学者针对雷暴大风临近预警中多普勒雷达产品的应用技术开展了大量研究，总结出多种可供参考的预警指标，对改善和提升雷暴大风预警有一定的积极作用。
如孙继松等[3]、俞小鼎等[4]、刁秀广等[5]应用多普勒雷达针对雷暴大风的研究表明，雷暴大风与弓状回波相关，弓状回波顶部和向前突起部分产生的大风更强烈。
廖晓农等[6-7]研究发现北京地区VIL 、最大反射率因子高度、7km 以上最大反射率因子等6个与雷达观测和环境有廊坊市雷暴大风多普勒雷达特征指标预警应用分析王洪峰1，周涛2，王清川2*，郭志强3，黄浩杰2，王鹤婷2，刘淇淇2（1.邯郸市气象局，河北邯郸056001；2.廊坊市气象局，河北廊坊065000；3.保定市气象局，河北保定071000）摘要：利用北京、天津和沧州多普勒天气雷达对2010—2019年廊坊市发生的29次雷暴大风天气过程中的阵风锋、径向速度大值区、垂直累积液态水含量（VIL ）≥40kg ·m -2等预警指标进行验证分析，结果表明：51.9%的站次出现了阵风锋，其中61.0%的雷暴大风出现在主体回波移动前方中部到右侧；17m ·s -1以上大风速区作为预警指标，预警的平均提前量达47.2min 。
第四章 雷暴(雷电)预报和预警
二、临近预报方法 ①简单外推法； ②客观外推法； ③概念模型法； ④统计方法 ⑤经验预报方法统计概念模型法 ⑥中尺度数值预报方法 ⑦经验、统计、概念模型等方法与中尺度 数值预报方法相结合的方法。
三.地闪风暴的监测和跟踪
Holle等人认为用定向探测器网的闪电数据可用于日常的短时预 报和临近预报：（1）探测地闪风暴；（2）用于警告目的的跟踪地闪 风暴；（3）了解地闪风暴何时形成，变强或消散；（4）在一个较短 时段内显示地闪活动的区域及移向。
1989年10月14日2000UTC至10月15日 1000UTC时段内一次强风暴的地闪回击点的情况
四.第一次云地闪开始时间的预报
Smith 用红外云图云顶冷却率研究预报第一次云地闪开始 时间：第一次云地闪经常发生在红外云图中最初云顶冷却率超 过0.5C/min之后30min或更长的时间。
五.45WS的经验预报方法
判断是否属于雷暴环流型
y
N
计算与雷暴产生有关的物理参数
代人自动化、客观化预报方程
判断是否有雷暴
y
N
本地区未来有雷暴
雷暴潜势预报流程框图
本地区未来无雷暴
三、雷暴客观预报方法
1、点聚图法 印度德里地区季风来临之前 5-6 月雷暴。使用修正的 Jefferson （ TMJ ）和George（K）指数作点聚图预报。 TMJ=1.6w850-T500-0.5DPD700-8.0 K= T8500 - T500+ TD850 -DPD700 式中w850=850pha的湿球位温； T500= 500phaD的干球温度； DPD700=700pha的温度露点差； T850 = 850pha的干球温度； TD850 = 850pha的露点温度。
大气雷电灾害预测与防护技术研究
大气雷电灾害预测与防护技术研究雷电是一种自然现象，也是一种可怕而又不可忽视的天气灾害。
它的突发性、威力和破坏力给人们的生活和财产带来巨大威胁。
因此，预测和防护大气雷电灾害是当今科学界和工程界关注的热点问题。
本文将对大气雷电灾害的预测与防护技术进行综述，并探讨未来的研究方向。
首先，预测大气雷电灾害是防灾减灾工作的重要环节。
通过雷电的形成和发展机制研究，科学家们发现，大气中的温湿度、电场分布和地形等因素对雷电的发生有着重要影响。
基于这些因素，研究人员提出了多种雷电预测方法。
其中，遥感技术在大气雷电灾害预测中发挥着重要作用。
通过卫星观测和雷达数据，科学家们可以实时监测和分析雷电云团的形态、运动和强度，从而提前预警雷电灾害。
此外，气象雷达也是大气雷电灾害预测的重要工具。
利用气象雷达可以实时观测雷电云团内的电波反射信号，并利用反射信号的变化来判断雷电的发生和运动趋势。
然而，对于雷电的预测研究仍然存在一些挑战。
首先，在雷电的预测模型中，物理机制的建模和参数的确定是一个复杂而困难的问题。
目前，诸如雷电电场分布、Ω形雷电云团形成和演变等关键因素仍存在较大不确定性，这给预测模型的精确性和可靠性带来了一定的限制。
其次，雷电预测的时间和空间分辨率需要进一步提高。
目前，虽然已经可以实现对雷电的大范围预测，但对于小范围、短时间尺度内的雷电活动预测仍然十分困难。
这是因为雷电活动的发展过程非常复杂，受到多种因素的相互作用影响。
除了预测大气雷电灾害，防护技术是减轻雷电灾害影响的重要手段。
目前，针对雷电灾害的防护技术主要有两种：建筑物防雷技术和人身防护技术。
在建筑物防雷技术方面，科学家们提出了多种有效的方法。
首先，可以在建筑物的高处安装避雷针，通过引导雷电流进入地下，以减少雷电对建筑物造成的损害。
其次，可以在建筑物周围安装避雷带，将雷电引导到地面上，避免电击事故的发生。
此外，在人身防护技术方面，科学家们提出了一系列措施。
例如，在室外时，人们可以尽量远离高大的物体，避免成为雷击的目标。
黄南雷暴大风的时空分布及环境参量特征分析
黄南雷暴大风的时空分布及环境参量特征分析郭安欣，邢子毅，王 敏青海省黄南州气象台，青海黄南 811300摘要 以2020—2021年黄南雷暴大风天气为研究对象，分析其时空分布规律和天气分型，并用配料法和百分位数法对探空对流参数进行指标筛选和阈值划分，得出：黄南北部雷暴大风次数明显高于南部高海拔地区；雷暴大风只发生在春夏季，主要在白天，集中在午后；雷暴大风天气型可归纳为高压脊型、低槽型、西北气流型、副高边缘型、冷涡型；黄南地区雷暴大风发生前春季以动力作用为主，夏季以热力作用为主，水汽条件无明显月季变化。
关键词 雷暴大风；黄南地区；对流参数；箱线图中图分类号：P425 文献标识码：B 文章编号：2095–3305(2023)10–0241-03雷暴大风是指大气对流活动所导致的地面及近地面的强风事件，通常是电闪雷鸣时出现风力≥17.2 m/s(8级)的瞬时大风，属中小尺度天气系统，具有局地性、突发性、致灾性强的特点，常造成重大生命财产损失[1]。
雷暴大风短时预报准确率低，临近预警提前量小，是黄南气象预报预警业务的短板之一。
研究大气环境条件有助于了解雷暴大风发生前的物理量分布特征，提高潜势预报准确率。
在前期预报经验的基础上，梳理2020—2021年黄南17个雷暴大风个例，利用探空资料选取多个用于表征热力、动力和水汽条件的物理量参数，尝试归纳对黄南雷暴大风具有预报指示意义的物理量指标，为开展此类天气潜势预报提供参考[2]。
1 资料和方法 选用黄南地区2020—2021年常规地面观测资料、高空观测资料，利用数学统计与对比分析法、配料法、百分位数法和天气学原理，分析期间雷暴大风时空分布、环流特征和物理量诊断等。
当某时次国家站(尖扎本站、同仁本站、泽库本站、河南本站)出现≥17.2 m/s大风且在其20 km范围内出现雷电活动，记为该站出现一次雷暴大风天气个例。
2 雷暴大风的时空分布特征2.1 空间分布特征黄南地势北低南高，对比分析各测站雷暴大风出现次数与其海拔，发现雷暴大风出现次数与测站海拔增加呈显著的负相关，相关系数为-0.83，通过0.10显著性检验。
雷电和雷电流参数
该波形上的波头上升部分的 /2处 最大陡度出现在t = τf /2处：
书第27页图 书第27页图2.6 页图2.6
ω0 I m di = 2 dt max
(4) 幂指数波形（式2.10） 幂指数波形（ 2.10）
i (t ) = ∑ t Bk e
mk k =1
n
t −α k
6 AI m G (ω ) = 1 ( + jω ) 4
τ
图2.17
对于图2.8 对于图2.8
u (t ) = AU m (1 − e
−
t
τ1
−
t
)e
τ2
A = 1.037 τ1 = 0.4074 µs τ2 = 68.22 µs
−
t
τ1
−
t
)e
τ2
书第28页图 书第28页图2.10 页图2.10
2.2.2 雷电流幅值的累计概率 对大量的观测数据进行统计，传统用经验公式（ 2.15）： 对大量的观测数据进行统计，传统用经验公式（式2.15）： I 年雷暴日大于等20d/a 地区用： 年雷暴日大于等20d/a 地区用： lg P = − m 108 参照书第29页图 页图2.11） （参照书第29页图2.11） 式中，Im 是雷电流幅值（kA） 式中， 是雷电流幅值（kA） P 是雷电流幅值超过 Im 的概率 例如： 例如： Im = 100 kA ，则
《建筑规范》64页图 建筑规范》64页图
2.2.1.2 雷电流波形画法
书第22页图 书第22页图
实线 A 是对88次实测雷电流的取平均值 是对88次实测雷电流的取平均值 是对10次实测雷电流的取平均值 虚线 B 是对10次实测雷电流的取平均值
多普勒雷达资料在雷电预警中的应用研究
多普勒雷达资料在雷电预警中的应用研究科技信息博士?专家论坛多普勒雷达姿料在雷电预警巾响应用研穷南京信息工程大学大气物理学院李芳黄兴友[摘要]本文总结了国内外利用雷达资料进行雷电预警的研究成果,结合我国国情利用现有资料提出雷达回波强度,回波高度,强回波比例,VIL四个雷电预警的预报因子并分别对其物理机理依据进行了初步探讨,这为我国在当前条件下开展雷电预警的研究工作和实际业务应用提供了参考,具有积极的意义.[关键词]雷电预警多普勒雷达预报因子引言雷电是发生于大气中的一种瞬时高电压,大电流,强电磁辐射的灾害性天气现象,其危害不仅仅体现在直击时由于强电流等造成的损失,更重要的是其产生的感应场和辐射场所带来的影响.在电力和电子设备被广泛应用的今天,由雷电本身造成的人员和财产损失越来越引起人们的关注,雷电灾害在上世纪末已经被联合国列为"最严重的十种自然灾害之一",被中国国防电工委员会称为"电子时代的一大公害"Ⅲ.由于雷暴云内的起电与其中的微物理过程息息相关,温度,云内粒子的大小和相态,以及相应的变化特征等都成为了雷电预警所必须获得的信息.但无论是常规气象观测得到的大气参数还是卫星观测资料都存在一个空间和时间分辨率不足的问题,而雷达在观测方面体现出了明显的优势,它不仅观测效果达到一定的精细程度,能够反映云内粒子的一些宏观特征,同时探测周期短,为雷电的预警提供了空间结构上相对完整,时间上足够密集的数据,这使得雷达资料成为了目前条件下进行雷电预警的首选资料.1.雷达资料在国内外雷暴预警中的研究进展1.1国外雷暴预警进展国外很多研究者在进行关于雷暴初生的研究时,已经运用了雷达预报CG(Cloud一【0一Gmund)闪电起始的性能.这些关于温度高度的雷达反射率的研究已经注意了一些与CG闪电活动起始相关的特征. Buechler和Goodmanm(1990)关于佛罗里达,亚拉巴马,新墨西哥的15个累暴的研究得出:一旦回波强度40dBz部分温度达到一1O℃的高度,并且顶部回波超过9km,云体很快就会产生闪电. GremillionandOrville~(1999)分析了经过美国肯尼迪航天中心的39个雷暴,结果表明当地闪将要发生时,雷达反射率和预报对象之间存在一个相关关系,对于夏季雷暴,找到的最好的预警指标是在一10℃温度高度上,两个连续的体扫描都能达到40dBz的反射率阈值,同时产生云地闪的每个雷暴的回波顶高度都超过了9.5kin,使用这种方法的预报准确率是84%,虚警率是7%,中值预警时间是7.5min.Maribel等通过研究美国STEPS(theSevereThunderstormEleetrifi—cationandPrecipitationStudy)期间的12个雷暴个例和2个非雷暴个例在形成初期雷达反射率因子和闪电活动关系后发现:12个雷暴个例中最初的闪电活动均为云闪,而要想闪电能够发生,单体回波中40dBz以上回波的顶高必须高于7km;只发生云闪和将要发生地闪的单体在闪电初始激发高度以及激发位置的雷达反射率都是不同的;而将要发生正地闪的雷暴和发生负地闪的雷暴在各自最初云闪发生的时间里表现出来的反射率,及各自从出现25dBz回波到发生最早云闪之间的时间也截然不同.Brandon等认为在一1OqC层结高度处40dBz回波强度是预测初次地闪发生的最佳预测因子.这些研究结果表明雷达回波对雷暴单体中闪电的发生具有一定的指示作用.1.2国内雷暴预警进展近年来在国内研究闪电的工作也不少,但以统计工作为主,对雷暴初生的研究还不多,其工作主要针对我国青藏高原地区,所用的资料主要是地面闪电观测资料,闪电的VHF辐射资料.国内关于雷电短时预警的研究相对较少,尤其是接近实际业务应用的研究成果更少.王飞利用多普勒雷达资料,结合探空,闪电资料对2005年夏季北京地区的2O个单体过程进行综合分析发现:40dBz是比较适合该地区雷电预警的一个雷达回波特征参量;在此基础之上,将OoC层结高度作为基础特征高度,并结合一IO~C层结高度和强回波所占比例对孤立单体基金项目:本文受国家自然科学基金项目(编号:40775029)资助.的雷电发生进行综合预警是一种较为接近实际应用的方法.2.基于雷达资料的雷电预警预报因子的物理依据初探根据我国现有资料和雷电预警研究得到的成果总结提出四个雷电预警的预报因子:雷达回波强度,回波高度,强回波比例,VIL,并初步探讨了这四个预报因子的物理机理.'2.1雷达回波强度Maribel馓出:40dBz回波强度是最适合闪电预警的雷达回波强度.由于40dBz回波强度是绝大多数发展较旺盛的单体都能够达到的强度,并且这个强度的回波无论从出现时间,持续时间还是达到的高度都和非雷暴单体有着较明显的差异,因而是区分雷暴和非雷暴单体的一个较好雷达特征参量.这也与BrandonVincent和IJarr)rc的结果一致,他们通过多种参数的组合和实际个例的验证后得到的最适合地闪预警的组合有两套,即40dBz/-10oC和40dBz/-15℃,这两套组合都选择了以40dBz回波强度为预报因子之一.2.2回波高度回波发展的高度(ET)是产生闪电的一个很重要的先决条件,没有发展很高的云顶就没有产生大量冰相粒子的条件和净电荷分离的起电机制.wiebk等认为雷暴的起电主要发生在起电区域的顶部附近,一般位于一15℃至一30℃的温度层之间,在超过了这个区域之后不同相态的水成物粒子将无法在上升气流的支持下继续共同存在;在电荷分离时,每次碰撞转移的电荷量随着冰晶尺度的增大而增加.由以上研究结论可知:雷暴云中要发生强起电过程,使电荷发生分离必须存在足够数量和大小的冰相粒子以及足以使这些粒子上升到一定高度的上升气流.这在实际的雷达观测中必然反映为较强的回波上升到一定高度之上.一般来说,0~C等温线至一20℃之间的区域主要由过冷水滴,雪花及冰晶组成,这个区域是冰雹生成的"雹源区".根据实验室试验发现,一1O℃温度层是非感应起电机制中冰晶和霰碰撞后携带不同极性电荷的翻转温度,因此这个温度层高度一直都在雷暴起电研究中被作为一个特征高度.Maribel[41的研究结果就将特征判别高度定为一lO℃层结高度.Br一曲don【5I等也提出在一1Oc层结高度处40dBz回波的出现是预测单体即将发生地闪的最佳预报因子.2_3强回波比例40dBz回波突破0~C层结高度后,单体在这个高度上40dBz以上回波占25dBz以上回波的体积百分比(P)在雷暴单体发展过程中的演变特征可以为初次闪电发生时间预报提供更为丰富的参考依据.大粒子,特别是冰相粒子在电荷分离过程中的作用显着,这一点已经为许多研究.所证实.而大粒子所处环境的一些条件,如液态水含量,温度等,则决定了大粒子起电的极性以及效率.谢屹然等认为液态水含量的增加将导致首次放电时间延迟,同时将引起放电位置的下降和闪电频数的减少.因此,有理由认为在O℃层结高度以上的强回波所占百分比可以作为雷电预警的一个有效辅助因子.2.4垂直累计液态含水量(VIL)VIL表示将反射率因子数据转换成等价的液态水值,对流云中含有的冰雹等大粒子的散射性不满足雷利散射的条件,由其反演的VIL远远大于云中实际具有的垂直累积液态水含量,因而偏大的VlL恰好反映了云中含有较大的降水粒子.这些区域往往也是对流发展旺盛的地方,有强烈的垂直上升运动和充足的水汽,为闪电的发生提供有利的条件.因此,VIL可以作为雷电预警的另一个辅助因子,实际应用时选择合适的阈值.3.总结(下转第38页)作者简介:李芳(1984一),女,山东菏泽人,硕士,现在南京信息工程大学大气遥感科学与技术专业,主要从事雷达气象学的研究.通讯作者:黄兴友,教授.一36—科技信息博士?专家论坛上,让学生下载或浏览.(三)在公寓建立党团组织,加强大学生思想政治工作阵地建设党团组织历来在思想政治工作中发挥着重要作用,党团组织对大学生思想影响非常深刻,因为他们相信组织,依靠组织.党组织应深入学生寝室,坚持教育与自我相结合,政治理论教育与社会实践相结合,解决思想问题与解决实际问题相结合的原则,通过在公寓里倡导积极向上的良好学风,健康和谐的生活作用,开展多位一体的文明寝室建设.坚持以人为本,贴近学生,努力提高思想政治教育的针对性,实效性,吸引力和感染力.在学生公寓建立党团组织,应考虑结合公寓楼的分布设立相应的党支部,团支部,学校相关职能部门在学生社区建立学生活动室,例如党委组织部建立"党员之家",便于党组织开展学生党员教育工作;就业指导中心建立"就业咨询室",为学生提供相关的就业信息;心理咨询中心建立"心理咨询室",为大学生提供心理健康教育和心理辅导工作;校团委带领学生社团在学生社区"安家落户",诸如与乒乓球协会共同开设乒乓球活动室,与棋社共同开设棋类活动室,与健美操协会共同开设健美操排练室等等.(四)开展自我管理,自我服务教育活动,让大学生思想政治工作寓教其中大学生精力充沛,思想活跃,后勤管理部门应积极和团委,学生会紧密联系,密切配合,充分发挥他们的积极作用,从迎接新生入校到欢送毕业生离校,建立起一套规范的教育制度.并着重在新生入校应该注意的问题,学生社区生活中的各项注意事项等方面,教育学生学会自理生活,帮助新生在最短的时间内适应大学生活.同时,学生社区可配合团委,学生会经常性地开展以"宿舍是我家,文明靠大家"为主题的健康向上,丰富多彩的校园文化活动,调动和鼓励学生积极参加,以公寓宿舍文明建设推动校园文化建设.例如,开展"优质服务文明进餐"为主题的有奖征文活动,举办"你我共度中秋"为主题的中秋晚会,组织"环保创意小制作比赛"等等,把对大学生的思想政治教育寓于多种活动中, 使他们在潜移默化中受到积极而良好的思想政治教育.参考文献[1]崔恒源.高校后勤社会化背景下园区学生党建工作模式探析[J].社科纵横.2008(11):26—29.[2]徐奇伟.高校后勤社会化背景下推动思想政治教育进公寓[J].社科纵横,2008,(09):274—275.[3]任正君,张东岭.论高校后勤社会化的德育环境建设[J].科教文汇.2007(08):4—275.[4]林学军.高校后勤社会化改革进程中的思想政治工作[I].淮北职业技术学院,2007(10):49-50.[5]王玉.高校后勤社会化背景下大学生思想政治教育途径浅探【I]. 学校党建与思想教育,2006(03):61—62.[6]z~-建,程文生.高校后勤改革与思想政治工作[I].现代技能开发, 2002(2):46—471(上接第34页)验证是不是伪造的数据.4.结束语文中提出了保证移动Agent安全的详细描述,介绍了椭圆曲线在物流安全领域的基本定义和概念,并讨论移动Agent的证书管理的机制.文章也提出了一个新的概念,为调整Agent的发现,提出了基于椭圆曲线的安全机制,可以保护Agent的执行状态和内部数据,提供有效解决Agent安全性问题的对策.参考文献[1]周宣武,杨晓元.网络中基于椭圆曲线密码的密钥管理方案[J]计算机工程,2004,30(11):98—91.[2]柴胜,冯铁等.基于属性证书的权限管理平台GOAccessPMI[J]计算机工程与应用,2004,14:123-127.[3]李淑静,赵远东.基于椭圆曲线的EIGamal加密体制的组合公钥分析及应用[J].微计算机信息,2006~一3):70—72.[4]罗皓,乔秦宝,刘金龙等.椭圆曲线签名方案[J].武汉大学,2003,49(1):95—98.[5]李复才,张永平,孙宁.椭圆曲线数字签名方案的研究与改进[J].计算机工程与设计,2007,28(21):5241—5242..[6]曲英伟,郑广海.一种移动Agent系统完整性保护的安全机制【I]通信技术,2007,40(12):274—276.[7]孙红,孙茂荣.基于Agent技术的物流管理信息系统模型[J].微计算机信息,2008,240—3):140—142.[8]张笑语,李立新.基于移动Agent的分布式资源分配策略[J].电子科技大学,2007,36(6):1393—1395.'上接第页:3,得RI._}n又}R=R…'.R=III尺2(a)(b)图4举例用电路图及最简电路从解题过程可看出:是将R看成固定阻值的负载,通过含源一端口内电阻R的调节,来使负载获得最大功率.这样就出现了矛盾:若RL 一定,则从最简等效电路中可看出,R越小负载获得功率越大,当R=0 时,负载会获得最大功率,而不是RR忸时获得.这样的出题设计和解题也是没有考虑到最大功率传输定理的使用条件.直流电阻电路中,在含源一端口给定,负载电阻可变的条件下,才能使用最大功率传输定理的条件和结论.如在解题中忽略了此使用条件,则可能得出误解.3.结论最大功率传输定理是电路理论中的重要定理,也是实际测量,通讯等电路的设计中必须考虑的问题,但在应用最大功率传输定理时,必须注意其使用的前提条件,否则可能得出错误结论.因此,在教学过程中强调最大功率传输定理的使用条件是非常必要的.参考文献[1]邱关源.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.[2]Alexander,Charl~K.,Sadiku,MatthewN.O.Fundamentalsof dectriccircuits[M].McGraw-HiU,2004.(上接第36页)雷达资料在闪电临近预报中的应用,目前还处于发展阶段,还很不成熟,本文总结提出的四个雷电预警的预报因子:雷达回波强度,回波高度,强回波比例,VIL,给实际业务中提供参考,但还需要进一步的探索和研究.参考文献[1]陈渭民.雷电学原理.北京:气象出版社,2003.12JBuechlerDE,GoodmanSJ.Echosizeandasymmetry:Impacton NEXILADStOl"lTlidenfificaton.Joum~ofApphedMeteorology,1990,(29): 962-969.[3]GremiUionMS,OrvilleRE.ThunderstormCharacteristicsof cloud—tO—groundlightningattheKenneaySpaceCenter,Florida:Astudy oflightninginitiationsignaturesasindicatedbytheWS1L一88D.Weather andForecasting.1999.14:64O一649.[4]MaribdMartinez.Therelationshipbetweenradarreflectivityand lightningactivityatinitialstagesofconvectivestorms.UCAR/SOARS, Boulder.COandTexasTechUniversity,Lubbock,TX.『5]BrandonR.Vincent,LawrenceD.Carey,DouglasSchndder,Kermit Keeter,ingWSR一88Dreflectivityforthepredictionof cloud—tO—groundhghtning:Acen廿a1northCarolinasn1dv.National WeatherDigest,Dec,2003.[6]王飞,张义军,赵均壮,吕伟涛,孟青.雷达资料在孤立单体雷电预警中的初步应用.应用气象,2008年4月,19~):153—160.[7]WiebkeDeierlingJohnLatham,WalterA.Peahen,ScottM.Ellis' HughT.ChristianJr—Ondlerelationshipofthunderstorrnicehydrometeor characteristicsandtotallightningmeasurements.AtmosphericResearch, 2005,76:114-126.[8]谢屹然等.液态水含量和冰晶浓度对闪电频数影响的数值研究. 高原气象,2005,240):598—603.。
雷电过程与雷电参数
i = at
3、斜角平顶波 i = at(t ≤ T1) i = aT1 = I (t > T1 ) 4、半余弦波
i= I (1 − cos ω t ) 2
(八)雷电的多重放电次数及总延续时间 55％的对地雷击包含两次以上的重复冲击； 有 55％ 的对地雷击包含两次以上的重复冲击； 3 ～ 5次 冲击者有25%；10次以上者有4%。平均重复冲击次数取 冲击者有25% 10次以上者有4 25 次以上者有 3次。 (九)放电能量 A=QU=10 20C 20× 200MW MW秒 A=QU=107V×20C ＝ 20×107W.s （200MW 秒 ） ， 放电能量 不大，但是在极短时间内放出的，因而功率很大。 不大，但是在极短时间内放出的，因而功率很大。
第一节 雷电过程与雷电参数
雷云的形成 雷电放电过程 雷电参数 雷电过电压的形成
一、雷云的形成
雷云的形成机理获得比较广泛认同的是水滴分裂起电理论： 雷云的形成机理获得比较广泛认同的是水滴分裂起电理论： 水滴分裂起电理论 大水滴分裂成水珠和细微的水沫，出现电荷分离现象， 大水滴分裂成水珠和细微的水沫，出现电荷分离现象，大水 珠带正电，小水沫带负电，细微水沫被上升。气流带往高空， 珠带正电，小水沫带负电，细微水沫被上升。气流带往高空， 形成大片带负电的雷云。 形成大片带负电的雷云。
先导放电阶段：虽然有束缚电荷的存在，但是由于负电荷移动较慢， 先导放电阶段：虽然有束缚电荷的存在，但是由于负电荷移动较慢，故线 路上产生的的电流较小，相应的电压也较小，可忽略。 路上产生的的电流较小，相应的电压也较小，可忽略。 主放电阶段：负电荷迅速被中和， 主放电阶段：负电荷迅速被中和，束缚的正电荷产生的电场使导线对地形 成一定电压，而雷电流产生的磁通在导线也感应出一定电压。 成一定电压，而雷电流产生的磁通在导线也感应出一定电压。这两者之和 就是感应雷击过电压，分别称为雷击过电压的静电分量和电磁分量。 就是感应雷击过电压，分别称为雷击过电压的静电分量和电磁分量。
雷电预警调研报告怎么写
雷电预警调研报告怎么写【雷电预警调研报告】一、引言雷电是大气层中产生的一种自然现象，其产生的强电流和电场对人体、建筑物以及设备都会带来不同程度的危害。
为了减少雷电引发的灾害，各国已经开展了雷电预警系统的建设与研究。
本调研报告旨在对不同国家雷电预警系统的现状进行梳理和分析，为我国雷电防护工作提供借鉴和参考。
二、调研方法本次调研主要采用文献调研与网上查阅的方式，收集到了相关国家和地区的雷电预警系统的资料和案例，并进行梳理和整理。
三、调研结果1. 美国美国的雷电预警系统是全球最为先进和成熟的系统之一。
其系统主要由地面和卫星雷电探测器、数据传输系统、数据分析处理系统和预警发布系统组成。
这一系统能够通过实时监测和预警，为民众提供准确的雷电信息和警报。
2. 日本日本的雷电预警系统主要由地面观测站和气象卫星组成。
通过这两种途径获取雷电的信息，并结合气象数据进行分析和预警。
该系统具有较高的准确性和及时性，已经在日本国内被广泛应用。
3.中国中国的雷电预警系统相对较为薄弱，目前主要由气象雷达、传感器和相关数据分析处理设备组成。
但由于雷电的特殊性，该系统存在预警精准度不高、预警范围较小、预警时间较短等问题。
四、问题分析与建议鉴于我国雷电预警系统存在的问题，我们提出以下建议：1.加强雷电监测装备的更新。
更新和升级雷电探测系统，引入先进的技术和设备，提高预警的精准度和灵敏度。
2.完善数据分析和处理能力。
增加雷电预警系统的实时数据传输和分析能力，提高对雷电的分析和判断能力。
3.加大投入力度。
增加对雷电预警系统研发和建设的投入，提高系统的智能化和自动化程度，提高预警的时效和准确性。
4.加强国际合作。
与国际上先进的雷电预警系统进行交流与合作，分享经验和技术，提高国内雷电预警系统的水平。
五、结论本次调研梳理了美国、日本和中国等国家的雷电预警系统现状，并对我国雷电预警系统进行了分析与思考。
在雷电预警系统建设和完善过程中，我们应加强技术研发、数据分析能力，并与其他国家进行经验交流与合作，以提高我国雷电预警系统的水平和效果。
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第４１卷第５期 ２０１７年１０月 贵州气象
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．５
Ｏｃｔ，２０１７
文章编号：１００３—６５９８（２０１７）０５—００７２—０４
雷电预警中的风暴参数研究
孙琪 ｒ，杨 凡 ，李 博 ，汪中虎 ，王欣眉 （１．山东省青岛市城阳区气象局，山东青岛２６６１０９；２．山东省青岛市气象灾害防御工程技术研究中心，山东青岛２６６００３； ３．山东省青岛市气象局，山东青岛２６６００３）
摘 要：目前，国内大多城市陆续建设了大气电场仪，旨在提前开展雷电预警，但基于大气电场仪开展雷电预警的虚警 率始终较高。该文基于闪电定位仪和雷达风暴产品，提取了雷电发生时的风暴参数，即发生闪电的雷电预警指标需同时满足 风暴中心强度在４０ｄＢｚ以上、中心高度在３ ｋｍ以上、回波顶高在４．５ ｋｍ以上，在此基础上再与大气电场仪预警阈值结合，在 降低雷电预警虚警率的基础上，实现了雷电预警时间的提前，为闪电定位、雷达、大气电场仪数据在雷电预警中的研究提供一 定的应用参考。 关键词：闪电定位仪；大气电场仪；ＴＩＴＡＮ 中图分类号：Ｐ４４６文献标识码：Ｂ
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｓｔｏｒｍ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ Ｗａｒｎｉｎｇ ＳＵＮ Ｑｉ ，ＹＡＮＧ Ｆａｎ ，ＬＩ Ｂｏ ，ＷＡＮＧ Ｚｈｏｎｇｈｕ ，ＷＡＮＧ Ｘｉｎｍｅｉ （１．Ｃｈｅｎｇｙａｎｇ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６ １ ０９，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｑｉｎｇｄａｏ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｉｓａｓｔｅｒ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６００３，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｑｉｎｇｄａｏ Ｗｅａｔｈｅｒ Ｂｕｒｅａｕ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ．ｍｏｓｔ ｃｉｔｉｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｈａｖｅ ｂｕｉｌｔ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｍｉｌｌ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｗａｒｎｉｎｇ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｆａｌｓｅ ａｌａｒｍ ｒａｔｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｍｉｌｌ ｉｓ ａｌｗａｙｓ ｈｉｇｈ— ｅｒ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｌｉｇｈｔｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ ｒａｄａｒ ｅｃｈｏ ｄａｔａ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｓｔｏｒｍ ｉｎ ｅｆｆｅｃｔ ａｔ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｎａｍｅｌｙ，ｔｈｅ ｏｃｃｕ￣ｅｎｃｅ ｏｆ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｅａｒｌｙ—ｗａｒｎｉｎｇ ｉｎｄｅｘ ｎｅｅｄｓ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｓｔｏｒｍ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｉｎ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ４０ ＤＢＺ，ｃｅｎｔｅｒ ｈｅｉｇｈｔ ｉｎ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ３ ｋｍ，ｈｉｇｈ ｅｃｈｏ ｔｏｐ ａｂｏｖｅ ４．５ ｋｍ，ａｇａｉｎ ｏｎ ｔｈｉｓ ｆｏｕｎ— ｄａｔｉｏｎ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ，ｔｈｕｓ ｆｏｒｍｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｌｏ— ｃａｔｏｒ，ｒａｄａｒ，ａ ｎｅｗ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｗａｒｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ．Ｉｔ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｆａｌｓｅ ａｌａｒｍ ｒａｔｅ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ａｎｄ ｆｏｒ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｒａｄａｒ，ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｄａｔａ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｗａｒｎｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｆｏｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｌｏｃａｔｏｒ；ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｍｉｌｌ；ＴＩＴＡＮ
１ 引言 随着全球气候变暖和灾害性天气的频发，雷电 灾害造成的经济损失及社会影响越来越大，受灾范 围几乎涉及各行业。因此，对雷电及其灾害的监 测、预警、预报和防御的需求变得越来越迫切。开 展有效的雷电监测预警系统研究，对减少雷电对人 民生命和财产造成的损失有着重要意义。 雷电活动往往引起地面电场的显著变化，而大 气电场仪是测量大气静电场用来预警雷电发生的 精密设备。现今，电场仪传感器被广泛运用。一些 学者使用大气电场仪数据资料，对区域大气电场情 况进行了分析¨ 或结合雷达、卫星等数据对某次雷 暴事件进行了地面电场演变特征的分析 ；也有一
收稿日期：２０１７—０４—０５ 第一作者简介：孙琪（１９８１一），女，工程师，主要从事雷电预警研究工作，Ｅｍａｉｌ：ｑｄｑｘｓｕｎｑｉ＠１６３．ｃｏｒｎ。 资助项目：青岛市气象局面上课题（２０１５ｑｄｑｘｍ０６）：基于新一代天气雷达与大气电场仪在雷电预警中的研究。
・７２・ Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．５ 孙琪，等：雷电预警中的风暴参数研究 些学者尝试利用电场幅值、曲线快变抖动的０—１关 系等方法进行雷电预警 ｊ，这也是目前青岛地区 利用大气电场仪开展预警的主要方法。青岛市已 建成２７部大气电场仪，分布于全市７区及各县级 市，基本可覆盖青岛市全区大部分地区。该仪器主 要是以切割磁力线的方式测量周围大气电场的变 化梯度，即单位距离中电场的变化值。由于该仪器 对周围环境的电场变化灵敏度较高，常常在晴空或 没有天气过程时，仪器周围有物体移动产生弱的电 场改变且达到阈值时也会发出预警，导致仅依靠该 仪器开展雷电预警虚警率很高。在解决虚警率方 面，已经开展了一些工作，主要是根据大气电场仪 周围地面情况，重新设立了大气电场仪关于地面状 况的预警阈值。在修改预警阈值的基础上，青岛市 的大气电场仪预警虚警率有所降低。但是，经过近 一两年的使用来看，仅依靠该阈值的修订，虚警率 仍然较高，不能满足雷电预警的需要。 本文基于雷达、大气电场仪、闪电定位仪数据， 用电场幅值阈值结合风暴强中心参数等进行雷电 预警，找出雷电预警参数指标，形成了新的雷电预 警方法，可有效降低大气电场仪设备虚警率，为电 场和雷达资料在雷电预警中的研究提供一定的应 用参考。 ２数据的获取和处理 ２．１ 闪电定位仪数据的获取及处理 本文所采用数据为山东省气象局布设的闪电 定位仪数据，时间为２０１６年１月 ０１７年４月，统 计得出了有雷电监测数据的逐月雷击日表（见表 １）。从闪电定位仪数据可以看出，５＿＿９月为青岛市 月雷电日较多的月份，４月份闪电过程较少，１＿３ 月、１０—１２月全市区域内基本无明显的闪电过程。 因此，本文研究的主要月份为５．＿９月。考虑到提炼 出雷电预警指标和方法后，还要开展应用工作，本 文针对２０１６年５＿８月的雷电天气过程开展雷电预 警指标和方法研究，挑选了２０１６年９月、２０１７年４ 月的雷电天气过程开展应用验证工作。
表１青岛市逐月雷击日统计 Ｔａｂ．１ Ｍｏｎｔｈｌｙ ｌｉｓｈｔｎｉｎｇ ｄａｙ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ
从表１可以看出，雷击日表中出现的总闪数从 几十次至近二百次不等，本文根据降水天气过程筛 选，从总闪数中剔除了小于２０次的日期，并针对大 于２０次的天气过程中出现闪电的过程进行对比研 究，最终确定了２０１６年５月２日、６月１４日、６月３０ 日、７月２６日、７月３１日、８月１日、８月７日、８月 １４日、８月１９日为开展雷电预警研究的天气过程， 即９个雷暴日，２０１６年９月１１日、２０１７年４月１４ 日为开展雷电研究方法应用的天气过程。 ２．２大气电场仪数据的获取及处理 本文从ｏｒａｃｌｅ数据库中获取了２０１６年１月一 ２０１７年４月的大气电场仪预警事件数据信息，根据 确定的９个雷暴日，查询大气电场仪预警事件的数 量分别为：５月２日有１０９个、６月１４日有１６４个、６ 月３０日有１２３个、７月２６日有８７个、７月３１日有 ５９个、８月１日有１０３个、８月７日有７７个、８月１４ 日有１０个、８月１９日有５０个，共计７８２个。每个预 警事件记录了每部大气电场仪在一定时间段内，测 量的最大场强、最小场强、最低预警级别、最高预警 级别等信息。 ２．３ 雷达数据的获取及处理 本文获取了９个雷暴日的雷达基数据，为了避 免进行风暴识别的不一致性，本文使用业务化 ＳＷＡＮ中的ＴＩＴＡＮ产品作为提取风暴参数的基础 产品。使用的ＴＩＴＡＮ产品识别风暴的起始数值为 ３５ｄＢｚ，为业务常规识别风暴的最低值。获取了对应 雷暴日的业务运行生成后的ＴＩＴＡＮ产品，当有缺失 的产品时，本文基于ｂｚ２格式雷达基数据，利用 ＳＷＡＮ历史回放生成ＴＩＴＡＮ产品。本文解析ＴＩ— ＴＡＮ产品，可获取风暴体的最大质心强度、最大质 心高度、回波顶高等参数。 ２．４时间一致性处理 雷达体扫时间为６ ｍｉｎ，ＴＩＴＡＮ产品间隔也为 ６ ｍｉｎ。闪电定位仪、大气电场仪数据均为有观测实 况才有数据，可视为时间序列数据。本文为了统一 ＴＩＴＡＮ与闪电定位仪、大气电场仪数据时间，规定了
・７３・