2008-2009 年江苏省闪电特征分析及应用研究

统计了江苏省气象部门雷电探测系统2008-2009年闪电记录,对江苏省闪电强度、闪电频数等闪电特征进行分析,得出江苏省的雷电流强度和闪电分布都有明显的时空差异,并且闪电频数和强度在空间分布上基本呈相反分布;同时利用地闪记录与雷暴日数的关系,得出了适用于江苏13个地级市的地闪密度计算公式.     

中部5省南北闪电参数分布特征

在利用我国中部5省(湖南、湖北、江西、安徽、河南)经济协作区52个闪电监测站2007—2010年闪电定位资料和1961—2010年雷暴日资料,分析协作区内闪电参数的分布特征的过程中,发现中部5省闪电参数在30.8°N纬度带两侧呈现不同的变化规律.36.4~30.8°N,正闪强度整体呈下降趋势,正闪陡度变化较小,平均值为16.48 kA·μs-1,负闪强度和陡度在32°N附近形成极大值后,在30.8°N附近迅速下降;一天中闪电频数最大值与最小值出现时间比较分散;初雷日约为4月5日、终雷日约为9月17日.30.8~24.4°N,正、负闪电强度绝对值呈上升趋势,正闪强度上升较快,从52.11 kA上升至77.88 kA,负闪强度绝对值上升较平缓,正闪陡度变化较小,平均值约为14.24 kA·μs-1,负闪陡度呈下降趋势,由12.07 kA·μs-1下降到8.90kA·μs-1;闪电频数最大值出现时间集中在15—16时,闪电频数最小值出现时间集中在8—10时;初雷日约为2月18日,终雷日约为10月17日.     

基于大气电场资料的雷电临近预警研究

通过分析深圳地区2012年6—9月17次雷暴过程的电场观测资料,并结合广东省闪电定位资料,发现当雷暴云移近电场仪测站时,在测站的防护区内(距测站10 km半径范围内),闪电发生前的电场幅值快速增加且伴随有快变抖动的现象,并且快变抖动和闪电的发生具有0-1化对应关系,即当有电场的快变抖动出现的情况下,电场达到一定阈值并维持一段时间后,防护区内发生闪电的可能性很大.因此根据大气电场的波形特征,提取出与闪电相关性较高的因子,利用多元回归技术建立一套预报方程,根据该预报方程得出最佳预警参数.结果表明:当大气电场阈值达到0.86 kV/m,且在10.73 min内电场能维持在阈值上,并伴随有电场的抖动时,在防护区内发生闪电的可能性很大,预警准确率达53%.     

故宫博物院雷电灾害及雷电活动特征分析

统计分析故宫自建成594年(1420—2014年)以来的雷电灾害事故资料及2005—2014年故宫及周边区域内闪电定位资料,结果显示:有记录的雷击灾害次数51起,雷电灾害都发生在5—9月,主要在6—8月,其中8月最多;雷电灾害发生在故宫南部建筑的次数多于北部,中轴线上的多于两侧,太和殿被雷击次数最多;遭雷击次数最多的部位是古建顶部的吻兽;雷击损害以直接雷击最多.故宫及周边1 km区域内的雷电主要发生在4—10月,主要分布在6—8月,其中8月最多;雷电发生的日变化明显,主要在下午和前半夜,占全天的63.95%;雷电流强度30~40 k A的闪电占总闪电数23.26%,比例最大,总体呈正态分布.雷电活动和雷电灾害在时间分布上整体较为一致.     

黑龙江宁安盆地古近系油页岩沉积环境分析

分析宁安盆地古近系化石类型和含量特征,以及油页岩中岩石矿物组成含量特征及各种元素的地球化学特征,阐述研究区油页岩形成时的古气候条件及沉积环境.结果表明:古植物类型以温带、亚热带的草本植物、落叶阔叶林为主,矿物组成含量体现富含高岭石、伊蒙混层较少的特点;微量元素质量比m(Mn)/m(Ti)值介于0.02~0.11之间,m(Sr)/m(Ba)值介于0.48~0.68之间,m(Ni)/m(Co)值介于1.97~3.02之间,m(Ni)/m(V)值介于0.10~0.39之间,m(V)/m(V+Ni)值介于0.72~0.91之间;稀土元素中δCe值分布在0.76~0.87之间.研究区内油页岩形成时的气候主要为温带—亚热带半湿润、湿润、多雨的气候条件;形成于近岸、陆相淡水浅湖—沼泽,贫氧的还原性沉积环境中.该研究对明确研究区油页岩形成时的沉积环境及其勘探潜力具有一定意义.     

青藏高原东北侧雷电气候特征

选取了青藏高原东北侧临夏站1980-2010年的雷暴观测资料和陇中地区闪电定位仪2006-2010年的闪电观测资料,利用统计学手段对该地区雷电的年际变化、年变化、日变化、首次发生雷暴方向、地闪密度等进行了分析.基本揭示了该地区雷电的发生特征,发现一年中雷电主要发生在夏季,一天中雷电主要发生在下午及傍晚,地闪密度高于中国平均密度.对该地区雷电灾害防灾减灾工作有一定的促进意义.     

石嘴山地区雷电活动分布规律研究

利用2007—2010年石嘴山地区雷电探测资料,研究了石嘴山地区雷电活动的分布规律,对该区雷电活动的时间分布、雷电的强度以及雷电密度的空间分布进行统计和分析.结果表明,石嘴山地区雷电发生密度较高的地区处于平罗县与惠农区之间,雷电活动的季节性特征非常明显,雷暴主要活动时间集中在每年的7—9月,7月活动最为频繁,一天当中主要在00:00—03:00和13:00—21:00活动频繁,雷电的发生有明显的日变化,雷电活动主要发生在午后至傍晚和凌晨时分.这些规律可为当地防雷减灾机构和各个单位防雷工作的开展提供更加科学、合理的参考依据.     

基于层次-灰色关联分析法的闪电灾害风险区划

为寻求合适的闪电灾害风险区划方法,以浙江省苍南县为例,利用2007—2011年闪电监测数据、1996—2011年雷灾统计资料及基础信息数据等,从闪电灾害发生的特征出发,引入层次-灰色关联分析法,采用层次分析法确定闪电灾害风险评价指标的权重,运用灰色关联分析法确定评价对象的灰色关联系数,进而综合加权得出闪电灾害风险评价指标的灰色关联度,给出闪电灾害的风险区划.结果表明,苍南县闪电灾害风险等级区划由高到低分别是灵溪镇、龙港镇为极高风险区,宜山镇、钱库镇、金乡镇为高风险区,矾山镇、马站镇、桥墩镇、藻溪镇为中风险区,赤溪镇、岱岭畲族乡、凤阳畲族乡为低风险区.在此基础上,对该区域的风险区划结果进行了验证,表明引入的层次-灰色关联分析法适合于闪电灾害风险区划研究.研究结果为编制闪电灾害防御规划以及重点项目灾害风险评估可行性论证提供了参考,对提高闪电灾害防御的综合能力具有现实意义.     

江苏省雷暴和雷击事故对比及其雷击率分布特性

基于江苏省1980—2010年共31a逐日雷暴和雷击伤亡人数资料的统计和分析得到:1)江苏省雷暴过程和雷击事故均呈上升趋势,但后者较前者上升趋势更为明显;2)江苏省雷击事故过程的雷击率呈单峰型特性,气候倾向率为正值,呈上升趋势;3)江苏省历年雷暴和雷击伤亡总人数都呈单峰型特性,峰值出现在7月,趋势线基本平行,相关系数(0.627 885)较高,上升趋势较为一致,雷击死亡人数波峰出现在7月,而雷击受伤人数的波峰却出现在8月;4)雷击伤亡人数的雷击率呈双峰型特性,其峰值分别出现在5月和7月,峰谷值相差很大,各月波动明显;5)雷击伤亡总人数、死亡人数和受伤人数的各雷击率地区分布不同,雷击伤亡人数的雷击率最高值区出现在南通地区,死亡人数的雷击率最高值区在南通和淮安地区,而受伤人数雷击率最高的区域在徐州地区,其地域分布差异较大,非均一性特征明显.     

1951—2017年丽江极端气温和降水事件的变化特征

为系统弄清丽江极端气温和降水事件的变化特征,基于丽江气象站1951—2017年逐日最高气温、最低气温和降水量资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验和Morlet复小波的方法对16个极端气温指数和11个极端降水指数的变化趋势、突变和周期特征进行了分析.1)变化趋势分析表明:月最低气温极大值、月最低气温极小值、夏季日数、暖夜日数、暖昼日数、热日持续指数呈显著增加趋势,霜冻日数、冷夜日数、冷日持续指数、月平均日较差呈明显减少趋势,月最高气温极大值、热夜日数、作物生长期呈不显著增加趋势,月最高气温极小值、冷昼日数呈不显著减少趋势,冰封日数在研究期内均为0 d;极端降水指数日降水≥1 mm的降水日数呈显著减少趋势,特强降水量呈显著增加趋势,中雨日数、持续湿期、年总降水量、5日最大降水量均呈不显著减少趋势,大雨日数、强降水量、持续干期、1日最大降水量、降水强度均呈不显著增加趋势.2)突变检验分析表明:部分极端气温指数和降水指数的突变年份显著,大部分指数的显著突变年份集中在20世纪80年代至21世纪初,其余指数的显著突变年份在20世纪50至70年代,并且极端冷事件指数霜冻日数、冷夜日数和冷昼日数在显著突变年份后呈现减少趋势,而极端暖事件指数夏季日数、暖夜日数和暖昼日数在显著突变年份后呈现增加趋势,热夜日数在研究期内只有2015年为1 d,其余年份均为0 d.3)周期分析表明:极端气温指数除冰封日数外的15个指数存在2~6个准周期,介于3~56 a之间,存在1~3个主周期,介于10~56 a之间;11个极端降水指数存在4~6个准周期,介于4~56 a之间,存在1~3个主周期,介于12~56 a之间;部分极端气温指数或降水指数具有相同或相近的主周期.     

北京地区的雷电物理特征

为加深对北京地区雷电特征的认识,并为北京地区的防雷设计提供依据．利用2008—2009年快、慢天线雷电电场变化仪得到的资料对北京地区的雷电物理特征进行了统计分析。结果表明,每次地闪回击数频率分布和回击间的时间间隔都呈现出明显的正态分布特征。单次回击地闪的比例高达45％,平均地闪回击为3次,观测到的最大回击数为15次。相邻两次回击间隔时间在40ms和110ms出现峰值,观测到的最短回击间隔为2．2ms,回击间隔分布在40～100ms之间的高达60％以上。373例继后回击与首次回击强度之比平均为0．65,13％的地闪过程中至少有1次比首次回击强的继后回击。继后回击幅度较强,通常会伴随较短的先导持续时间和较长的回击间隔。     

高压输电线路防雷措施探析

在电力系统中,由于架空输电线路所处的地理环境,相对于电力系统的其他设备,架空输电线路遭受雷击的几率远远大于其他系统。文章分析了雷击线路的危害及雷击故障的特点,提出了高压输电线路进一步的防雷措施。     

江苏省地闪密度及雷电流幅值分布

从雷电防护中重点关心的地闪密度和雷电流幅值两个方面进行分析,引入时间权重法结合人工观测雷暴日资料和闪电定位仪资料,给出地闪密度分布情况并依此绘制江苏省雷区分布图,对照Anderson经验公式拟合雷电流幅值概率分布情况.结果表明:江苏省地闪密度的分布趋势是南部比北部多,西部比东部多;洪泽湖周边、太湖和宁镇丘陵周边是江苏省雷电防护重点区域.江苏省雷电流幅值概率分布符合Anderson经验公式,幅值主要在20～40 kA范围内变化.     

高压输电线路防雷措施探析

在电力系统中,由于架空输电线路所处的地理环境,相对于电力系统的其他设备,架空输电线路遭受雷击的几率远远大于其他系统。文章分析了雷击线路的危害及雷击故障的特点,提出了高压输电线路进一步的防雷措施。     

雷云电场模拟研究

为了更好地认识消雷器的特性,本文简明地阐述了雷电的成因,提出了模拟雷云电场的两种方法,并分析了这两种模拟方法的可行性,最后通过比较消雷器的电晕电流的波形,指出改进后的模拟飘带云,更接近实际雷云电场.     

基于干涉法对雷电流峰值的实时测量研究

基于光学的干涉法,提出了一种实时测量雷电流峰值的方法。将雷电流引入导线圈中,然后将通入雷电流的导线圈放置于干涉仪的物光路中,使物光穿过导线圈的中心。当有雷电发生时,导线圈中心将产生反映雷电流峰值的电磁场。在物光路中引入电磁场,相当于在干涉仪的参考光路中引入附加的相位差,利用计算机计算出的相位分布可实时反推雷电流的峰值。实验结果表明,所搭建的装置可实时测量雷电流的峰值,并且结构简单,成本低,还具有很高的测量效率。