雷电监测预警系统的分析

1、雷电监测预警系统的分析雷电监测预警系统的分析李杏柳志江吴芳华.叶明(广东省湛江市气象局)摘要:雷电监测定位和大气电场测量技术是目前最主要的雷电监测手段,在雷电预警以及雷电防护等工作中起着重要的作用,本文对目前雷电监测预警系统,意义及发展方向进行介绍.关键词:雷电监测预警系统;展望基于雷电监测定位和大气电场测量技术的雷电监测预警系统,它以网络技术和电场数字化技术为基础,实现了实时监测雷电数据,对雷电进行预警的功能.其中,地面电场处理子系统是雷电监测预警系统的重要组成部分.1建立雷电监测预警系统的意义雷电探测技术是雷电科学的重要研究领域.雷电探测的主要内容有测量大气电场,测量闪电发生的时间和位置,

2、测量闪电电流,测量回击峰值电流,测量地面电流.雷电监测预警系统的两大主要功能是实现雷电的监测定位和雷电的预警.雷电监测定位包括测定雷击点的位置和发生时间,实时探测闪电参数及实时监测闪电活动.从雷电探测的内容看,它可以探测闪电每次回击过程的时间,位置,极性,峰值强度,波形特征参量(陡点时间,峰点时间,波形半周过零点时间等),陡点值,通过Mawxel1方程组还可导出放电电荷量,闪电辐射功率等参数.雷电监测预警系统在雷电的研究,探测和防护中处于重要的位置.首先,雷电监测预警系统能提供长期的,大范围的,准确的闪电位置,闪电强度等参量,这些闪电参量可用于进一步研究闪电的放电过程和闪电活动的气候规律,从而

3、增加了人们对雷电的认识,促进了雷电科学的发展.次,雷电监测预警系统通过实时监测闪电的发生发展情况,判断出雷暴的移动方向及速度并发出预潮镯豫麓蘸饕瑰糍慌赫潮啦襁霸带酶姆图1-1露电妪测预警系统缔构圈警.可以应用于常规气象业务预报,或对一些需要重点防雷的区域进行监测预警,如为森林,航空航天,电力系统,建筑施工,风景区和娱乐场以及矿区提供雷暴的监测和预警,减小雷电所带来的损失.最后,闪电监测定位资料的积累和闪电活动规律的研究,可为合理设计雷电防护工程提供参考.如在对电力,电信,铁路和建筑等设施进行选址和规划时,应该尽量避开闪电活动频繁的地区,或者增强设施的雷电防护等级.2雷电监测预警系统的基本结构目

4、前,雷电监测预警系统由八部分组成:ADTD高精度雷电探测仪网,地面电场仪探测网,雷电定位处理中心站,地面定位处理中心站,数据库服务器,wEBGIs服务器,图形显视工作站及通讯,网络系统.如图卜l.其中,雷电探测仪,网络接入设备,雷电定位中心处理站和数据库服务器组成了雷电监测定位子系统:地面电场仪,网络接入设备,地面电场处理中心站和数据库服务器组瓣臻麟攀芏l椽蛞成了地面电场处理子系统,电场处理软件是它的重要组成部分.3展望雷电活动强弱程度的雷暴活动参量包括雷暴季节,雷暴持续期,雷暴月,雷暴日,雷暴时和闪电密度等参量,其中,闪电密度是最为可靠的雷电活动参量,最为精确的反映了闪电活动的强弱程度和规律

5、.雷电探测设备出现之前,雷电观测资料都是由气象台站人工记录获得的.为了得到雷电的活动规律,采用的方法是综合各个气象台站记录的雷电资料,统计分析雷电活动参量的分布情况.但这种资料无法用于统计闪电密度,所以长期以来雷暴日,雷暴时都是最常用的雷电活动参量.雷暴活动参量地理分布的代表性.不仅取决于气象台站雷暴活动参量的气候代表性,还取决于各气象台站雷暴活动参量的地理代表性.受气象台站点分布的限制,而且多数气象台站不能实现24小时不间断观测,所以这些资料遗漏了大量雷电资料,这种雷电活动参量的地理分布图只能表示雷暴活动地理分布的大致情况,不一定符合每个地点的雷电活动参量.使用雷电探测定位系统的雷电探测数据分析雷暴活动参量的分布可以弥补传统气象台站不够密集的弱点,在有些地理条件等变化较大的地区,特别是局地雷暴活动较为频繁的个别地区,都可以获得准确的雷暴活动结果.运用高精度雷电探测仪之后,出现了利用雷电探测仪对雷暴日,雷暴时等进行的新定义,雷电探测仪的探测数据量化了各个闪电参数,如闪电位置,闪电强度等,分析出的闪电活动的气候特征更加准确可靠.目前,防雷工程中都以雷暴日为参考设计防