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闪电探测技术发展和资料应用

张义军 孟青 马明 董万胜 吕伟涛

张义军, 孟青, 马明, 等. 闪电探测技术发展和资料应用. 应用气象学报, 2006, 17(5): 611-620..
引用本文: 张义军, 孟青, 马明, 等. 闪电探测技术发展和资料应用. 应用气象学报, 2006, 17(5): 611-620.
Zhang Yijun, Meng Qing, Ma Ming, et al. Development of lightning detection technique with application of lightning data. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(5): 611-620.
Citation: Zhang Yijun, Meng Qing, Ma Ming, et al. Development of lightning detection technique with application of lightning data. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(5): 611-620.

闪电探测技术发展和资料应用

资助项目: 科技部科研院所技术开发研究专项资金项目“三维闪电探测系统研制”资助

Development of Lightning Detection Technique with Application of Lightning Data

  • 摘要: 文中综述了闪电探测技术和方法的发展状况, 阐述了闪电监测资料在闪电预警预报、防护以及在灾害性天气监测等方面的应用, 探讨了我国闪电探测站网建设的技术和方法, 以及利用闪电探测资料开展雷电预警预报的方法与途径.闪电探测技术对雷电研究和雷电防护技术的发展非常重要, 特别是随着科学技术的发展, 闪电探测技术得到了快速发展, 这为雷电监测和预警提供了重要手段, 对减少雷电灾害具有重要作用.
  • 图  1  闪电频谱和探测技术

    图  2  闪电电场变化波形

    (a) 云闪放电波形, (b) 地闪首次回击波形, (c) 地闪继后回击波形

    图  3  卫星观测的全球全年闪电密度分布图 (单位:次·km-2·a-1) [18]

    图  4  美国2002-2004年间全国地闪密度分布 (单位:次·km-2·a-1)

    图  5  美国2000年6月29日23:29 (世界时) 一次龙卷风发生前大约7 min内闪电VHF辐射源的时空分布

    (a) 闪电VHF辐射源高度随时间的变化, (b) 在南北方向上的立面投影, (c) 辐射源数目 (N) 随高度的直方图分布, (d) 平面投影, (e) 东西方向上的立面投影 (图中颜色随时间由蓝、绿、黄到红色逐渐变化, Δ和×分别标明了负地闪和正地闪发生的时间和位置; 图中□表示测站位置; D为距坐标原点的距离) [22]

    表  1  OTD与LIS各种特性比较

  • [1] Uman M A.The Lightning Discharge.NewYork:Academic Press, 1987.
    [2] 周秀骥, 陶善昌, 姚克亚.高等大气物理学.北京:气象出版社, 1991.
    [3] 中国气象局.闪电定位系统功能规格需求书.2004.
    [4] Krider E P, Noggle R C, Uman M A.A gated, wide-band magnetic direction finder for lightning return strokes.J Appl metoer, 1976, 15:301-306. doi:  10.1175/1520-0450(1976)015<0301:AGWMDF>2.0.CO;2
    [5] Krider E P, Pifer A E, Vance D L.Lightning direction finding system for forest fire detection.Bull Amer meteor Soc, 1980, 61:980-986. doi:  10.1175/1520-0477(1980)061<0980:LDFSFF>2.0.CO;2
    [6] Casper P W, Bent R B.Results from the LPATS USA National Lightning Detection and Tracking System for the 1991 Lightning Season.The 21st International Conference on Lightning Protection, Berlin, Germany, 1992:22-25.
    [7] Lewis E A, Harvey R B, Rasmussen J E.Hyperbolic direction finding with sferics of transatlantic origin.J Geophys Res, 1960, 65:1879-1905. doi:  10.1029/JZ065i007p01879
    [8] Cummins K L, Murphy M J, Bardo E A, etal.A combined TOA/MDF technology upgrade of the US national lightning detection network.J Geophys Res, 1998, 103 (D8):903-904. doi:  10.1029/98JD00153/abstract;jsessionid=CADCBAC124C6E890B561641D14FD67A4.f03t01
    [9] Cummins K L, Krider E P, Malone M D.The US national lightning detection network® and applications of cloud-to-ground lightning data by electric power utilities.IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 1998, 40 (4):465-480. doi:  10.1109/15.736207
    [10] Richard P, Auffray G.VHF-UHF interferometric measurements, applications to lightning discharge mapping.Radio Science, 1985, 20 (2):171-192. doi:  10.1029/RS020i002p00171
    [11] Richard P, Delannoy A, Labaune G, et al.Results of spatial and temporal characterization of the VHF-UHF radiation of lightning.J Geophys Res, 1986, 91 (D1):1248-1260. doi:  10.1029/JD091iD01p01248
    [12] Rhodes C T, Shao X M, Krehbiel P R, et al.Observations of lightning phenomena using radio interferometry.J Geophys Res, 1994, 99 (D6):13, 059-13, 082. doi:  10.1029/94JD00318/full
    [13] Kawasaki Z I, Yamamoto K, Matsuura K, et al.SAFIR operation and evaluation of it's performance.Geophys Res Lett, 1994, 21 (12):1133-1136. doi:  10.1029/93GL02788
    [14] Krehbiel P, Thomas R, Rison W, et al.Lightning mapping observations in central Oklahoma.EOS, 2000:21-25.
    [15] Boccippio D J, Driscol K T, Koshak W J.The Optical Transient Detector (OTD):instrument characteristics and cross-sensor validation.J Atmos Ocean Technol, 2000, 17:441-458. doi:  10.1175/1520-0426(2000)017<0441:TOTDOI>2.0.CO;2
    [16] Boccippio D J, Koshak W J, Blakeslee R J.Performance assessment of the Optical Transient Detector and Lightning Imaging Sensor:Ⅰ.Predicted diurnal variability.J Atmos Ocean Technol, 2002, 19:1318-1332. doi:  10.1175/1520-0426(2002)019<1318:PAOTOT>2.0.CO;2
    [17] 陈洪滨, 吕达仁.从空间探测闪电的综述.气象学报, 2001, 59 (3):377-383. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB200103014.htm
    [18] Christian H J, Blakeslee R J, Boccippio D J, et al.Global frequency and distribution of lightning as observed from space by the optical transient detector.J Geophys Res, 2003, 108 (D1):4005, doi: 10.1029/2002JD002347.
    [19] Finke U, Kreyer O.Detect and Locate Lightning Events from Geostationary Satellite Observation Report, PartⅠ:Review of Existing Lightning Location system.EUM/CO/02/1016/SAT, 2002
    [20] Finke U, Kreyer O.Detect and Locate Lightning Events from Geostationary Satellite Observation Report, PartⅡ:Feasibility of Lightning Location from a Geostationary Orbit.EUM/CO/02/1016/SAT, 2002.
    [21] Hamlin T, Krehbiel P R, Thomas R J, et al.Electrical Structure and Storm Severity Inferred by 3-D Lightning Mapping Observations during STEPS.Proceedings of 12th International Conference on Atmospheric Electricity, Versailles, France, 2003:189-192.
    [22] 张义军, 孟青, Krehbiel P R.超级单体雷暴中闪电VHF辐射源的时空分布特征.科学通报, 2004, 49 (5):499-505. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB200405019.htm
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-06-03
  • 修回日期:  2006-08-03
  • 刊出日期:  2006-10-31

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