闪电光电信号的同步观测与闪电类型模式识别

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基于光电二极管探测器的闪电光辐射信号观测

第２３卷第１Ｏ期２１０１年１Ｏ月
强激光与粒子束
ＨＩＧＨＰＯＷＥＲＩＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳ
Ｖｏ．３，Ｎｏ０１２．１
．
Ｏｃ．，２１ｔ０１
文章编号：１０３２ｇ１）０２２ —５０１４２（０１１ — ６５０
播的物理过程分析。关键词：大气光学；闪电光辐射信号；硅光电二极管探测器；统计分析
中图分类号：Ｔ６Ｎ３文献标志码：Ａｄｉ１．７８ＨＰＰ２１２１．６５ｏ：０３８／ＬＢ０１３０２２
基于光电二极管探测器的闪电光辐射信号观测
李鹏，郑毅，韩超，范江兵，宋立军，耿娜，项震，张义军。
（．防化研究院，北京１２０；２１０２５．浙江大学现代光学仪器国家重点实验室，杭州３０２；１０７３．中国气象科学研究院雷电物理与防护工程实验室，Ｅ１０８）ｊ京００１
闪电的发光现象是由于多种形式的大气放电形成的，地闪（Ｇ）对Ｃ来说主要是回击过程产生的强烈闪光，而对于云闪（Ｃ，Ｉ）闪光主要是闪电发展过程中的反冲流光产生的ｌ。对闪电的光辐射信号进行探测，以更好１］可地研究闪电的放电机理及其发展的物理过程。迄今为止，闪电光辐射信号的观测研究主要包括研究闪电光对谱特性、时域波形特征参数及空间几何形状特征等。通常使用的探测器和观测手段包括在地面使用条纹相机、高速照相机［］光电探测器等设备观测，２、还有将光电探测器搭载在飞行器［上，云层之上进行观测。在６ ‘ 在最近２Ｏ年内，由于卫星探测闪电技术的发展，在卫星上搭载闪电光辐射探测器对自然闪电进行太空观测成为可能。至今最成熟的３个监测系统是：Ｏ世纪９２０年代中期，国太空总署（ＡＳ的瞬态光辐射探测器美ＮＡ）（ＴＤ）搭载在ＴＭＭ卫星上的闪电光辐射定位系统（Ｉ）以及ＦＲＴＥ卫星上的光辐射探测系统（ＤＤ）Ｏ；ＲＬＳ；ＯＰ。这３个系统对自然闪电进行了大量的观测研究０３，计了空间闪电光辐射能量分布口＂，１１统］ｊ与陆基闪电监测网的电场数据进行了观测比对及相互验证 ¨。】。卫星观测闪电光辐射信号与陆基探测相比又据有探测视场大、不受陆地障碍物遮挡等优点。星载闪电监测技术对于雷电灾害预警预防、对流天气监测、要目标的识别等强重

闪电初始阶段和尺度判别方法及其特征

闪电初始阶段和尺度判别方法及其特征张志孝;郑栋;张义军;陆高鹏【摘要】Based on the observation of lightning mapping array,the statistical distribution of characteristic parameters describing the lightning flash initiation and size in a supercell storm occurring in NewMexico,United States on 5 October 2004 is studied.A method automatically identifying the start and end of the negative leaders in initial stage (IS) of lightning is developed.And the flash convex hull,total channellength,horizontal and vertical extent are used to represent the scale characteristics.Distributions and characteristics of flash initiation and size in this storm are shown as follows.Median values of the duration,three-dimensional displacement,vertical displacement and the average displacement velocity for the upward (downward) negative leaders during IS are 13.5 ms (7.5 ms),1.4 km (1.0 km),0.9 km (0.5 km),and 9.2 × 104 m · s-1 (1.2 ×(105 m · s-1),respectively.In addition,the average flash initiation velocity decreases with height from 6 km to 11 km.With time going on,the speed of upward negative leader in initial stage decreases before 24 ms (to ensure the samples is larger than 100),while that of the downward negative leader increases before 12 ms (to ensure the samples is larger than 50).Moreover,negative leaders are dominantly tilted in initial stage,considering that the median angles between the 3-D displacement direction and the vertical direction are 40° for upward leader and 54° for downward leader,respectively.The probability density distribution of flashsize described by flash convex hull and total channel length can be well fitted by negative power function,also showing that the distribution and evolution of flash convex hull is consist with that of total channel length.The median of flash duration is 271.0 ms,and the mean of that is 329.1 ms.The flash duration time and size are not significantly correlated.The flash with long duration time is not necessarilylarge.Moreover,the median of flash horizontal extent is 6.1 km while the vertical extent is 4.3 km,and there are 83％ of flashes whose horizontal extent is greater than vertical extent.Flashes with horizontal extent greater than vertical extent are mainly initiated at 8.5 km high,and those with vertical extent greater than horizontal extent are mainly initiated at 11 km high.Greater horizontal displacement of the leader during initial stage accompanies less vertical extent,which indicates that the leader displacement direction at initial stage has an important influence on flash vertical scale.%基于LMA三维闪电定位数据,对2004年10月5日发生于美国新墨西哥州的一次超级单体过程的闪电初始及其尺度特征进行研究,提出闪电初始阶段自动判别及其特征参量提取方法,并给出参量分布特征.结果显示:闪电初始阶段上行负先导(下行负先导)的持续时间中值为13.5 ms(7.5 ms),三维位移中值为1.4 km(1.0 km),三维平均位移速度中值为9.2×104 m· s-1(1.2×105 m· S-1),上行负先导速度随时间递减,下行反之,二者与垂直方向夹角的中值分别为40°和54°.表征闪电尺度的闪电凸壳面积和闪电总长度的概率密度呈负幂函数分布,在小值方向分布更为集中.闪电水平延展距离中值为6.1 km,垂直延展距离中值为4.3km,约83％的闪电其水平延展距离大于垂直延展距离;闪电的持续时间中值为271.0 ms.分析发现,以水平延展为主的闪电起始高度分布峰值位于8.5 km,以垂直延展为主的闪电起始高度分布峰值位于11 km.闪电初始阶段位移方向越接近水平,对应闪电垂直延展越小,说明闪电初始段的传播方向对于闪电垂直延展具有重要影响.【期刊名称】《应用气象学报》【年(卷),期】2017(028)004【总页数】13页(P414-426)【关键词】超级单体;闪电起始;闪电尺度【作者】张志孝;郑栋;张义军;陆高鹏【作者单位】中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京100081;中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室,北京100081;中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京100081;中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室,北京100081;中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京100081;中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室,北京100081;中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室,北京100029;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京210044;中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京100029【正文语种】中文基于LMA三维闪电定位数据，对2004年10月5日发生于美国新墨西哥州的一次超级单体过程的闪电初始及其尺度特征进行研究，提出闪电初始阶段自动判别及其特征参量提取方法，并给出参量分布特征。

静止轨道瞬态点源多目标闪电信号实时探测技术

关键词：瞬态点源多目标；静止轨道；实时探测
中图分类号：Ｖ１９文献标志码：Ａ文章编号：１０ — ２６２１）９２９ — ６０７２７（０２０ — ３００
Ｒｅｌｔｍｅｄｔｃｉｎｔｃｎｏｏｙｏｎｓａｔｎｏｓｐｉｔｓｕｃａ－ｉｅｅｔｏｅｈｌｇｆｉｔｎａｅｕｏｎ－ｏｒｅ
ｍｕｔ・ａｇｔｌｈｔｉｇｓｇａｎｔｅｇｏｔｔｏａｙｏｂｔｌｉｔｒｅｉｎｎｉｎｌｏｈｅｓａｉｎｒｒｉｇ
Ｂａｈｌｎ，ＴａｇＳａｆｎｏＳｕｏｇｎｈｏａ，ＬｉＹｕｆｉｎｅ，Ｌｉｎａ，ＺｈｏＹａｈａａｇＨｕａｎｕ
目标闪电信号和缓变的云层、陆地与海洋等背景噪声之间存在时间、空间和光谱特性上的差异，用采
光谱滤波、间滤波、空帧一帧背景去除三种方法的组合来实现瞬态点源多目标闪电信号的增强与探测
的方案及其技术实现，行了理论分析与试验验证。进
ｃｕｌｅａｑｉｅｈｏｇｉｈｎｎｇｏｓｒｔｎ．Ｉｈｓｐｓａｅ，ｔｅｄｉｆｒｎｅｅｗｅｎｌｇｔｉｇｉｎｌｏｄｂｃｕｒｄｔｒｕｈｌｇｔｉｂｅｖａｏｉｎｔｉａｓｇｈｆｅｅｃｓｂｔｅｉｈｎｎｓｇａａｄｓｏｙｃｎｅｂｃｇｏｎｎｉｅｕｈａｃｏｄ，ｅｒｈａｄｏｅｅｃｗｅｅｉｃｓｅｏｔｅｎｌｗｌｈａｇｄａｋｒｕｄｏｓｓｃｓｌｕａｔｎｃａｎｔｒｄｓｕｓｄｎｈ

雷电监测原理和方法(好文章)

第九章
雷电监测原理和方法
雷电的监测方法主要有：目测、照相、电场仪、闪电计数器、光谱仪、脉冲电压记录仪、卫星闪电探测器、声探测器、雷达探测等。有关声探测和光谱仪已在第八章作了讲述。
第一节闪电的照相观测方法
利用照相机对闪电观测是研究闪电的重要工具之一。由照相观测可以测量闪电的时间、闪电的速度和闪电的结构。早在十八世纪后期， Hoffert (1889)就利用照相摄影方法观测闪击，他将照相机作水平快速移动，获取闪电照片，观测闪电变化情况，发现闪击是有分枝的，并且闪击之间有连续发光存在。并测量两闪击的时间间隔为 1/5~1/10 秒，这个时间显然是过大了。到二十世纪初，法国 Walter（1902~1918）利用一由钟控制的可移动照相机，他精确地测出了闪击之间的时间，并照到了第一次闪击之先导，并观测到第一次闪击是向下分枝的。
(9.4)
v = Eh ⋅
(9.5)
由（9.5）式可见，测得的电压正比于地面电场 E。而其比例系数 hC c /(C g + C ) 可以通过计算或测量确定。实际上， C > C g ，故 C 用来控制测量电压大小。R 的作用是使电压 V 有一时间常数 R（C+Cg），或如当 C >> C g 时，时间常数为 RC。如果 RC 大于所要测量的时间，则 R 对测量的影响即可忽略。根据与天线相联的测量电路的 RC 取值，把对大气电场的测量分为两种情况：（1）静电场计（慢天线）：取时间常数 RC= 4 秒，频率响应从直流到 20KHz 以上，有 5 个不同的 C 值使电压增益变化范围为 80db，而 R 值从 107 变到 1011。由示波器显示输出电压。示波器作非同步扫描，每一次扫描较前一次偏离一点，每次扫描时间为 50 m sec ，时间分辨率为几分之一毫秒。

触发闪电先导速度和亮度变化特征的初步分析

触发闪电先导速度和亮度变化特征的初步分析∗刘华楠吕伟涛张义军郑栋张阳周方聪（中国气象科学研究院雷电物理与防护工程实验室北京 100081）摘要2006年8月18日在广州野外雷电试验基地，利用成像率为5000幅/s的高速摄像系统记录了两次地面触发闪电过程。

对这两次触发闪电中上行先导二维发展速度和先导头部亮度变化特征的分析结果表明：上行先导的二维传播速度基本在105m/s量级；在二维图像上先导通道均有明显的拐点，闪电通道有明显拐点处速度一般小于其二维平均速度；虽然先导发展速度随时间的变化没有明显的规律性，但先导二维速度的变化都伴随着先导亮度的明显变化.关键词：触发闪电先导速度变化亮度变化1 引言闪电是自然界常见的一种强烈的发光，发热的现象，同时闪电也能引起重大灾难。

人工引雷技术为我们能更深入地研究闪电的整个过程提供了一种有效途径，常用的人工引雷技术有两种触发方式：地面触发方式，即火箭拖带的细金属线直接接地；空中触发方式，即火箭拖带着的细金属线不接地[1-3]。

人们通过电、光、声、磁等多种仪器对闪电进行综合观测，其中光学观测闪电也是一种非常直观的方法，它能更直观的揭示出闪电先导在发展过程中的传播路径，闪电先导发展速度，闪电先导发展过程中亮度的变化。

在以往的研究中，人们已经在人工引雷试验中获得了一些很好的观测和研究成果[4-7]。

在过去的研究中人们揭示了很多闪电先导及其发展的物理特征，但是受到各种客观因素的影响，国内对闪电先导的光学方面的系统研究还比较欠缺。

本文采用高速摄像系统完整地记录了两次人工触发闪电近地面的发展信息。

对其先导发展，以及速度、亮度变化进行比较详细的研究分析。

2 观测设备和资料选取2006年夏季中国气象科学研究院在广东省从化市进行了人工引雷和自然闪电观测综合试验，观测中使用的是美国Redlake公司生产的MotionProHS-4高速CMOS黑白摄像机，感光面元个数512×512个像素点，记录时间1.6秒,面元尺寸16μm×16μm,像素灰度取值范围0—255，时间分辨率设置为0.2ms，镜头焦距为3.5mm，高速摄像机距离引雷点距离1200m。

闪电电场信号自动识别方法研究

闪电电场信号自动识别方法研究闪电电场信号自动识别方法研究一、引言闪电是大气中发生的一种强烈的电放电现象，伴随着强烈的电磁辐射和声光效应。

随着科技的不断发展，闪电被广泛应用于天气预报、电力设备维护以及雷电防护等领域。

然而，由于闪电电场信号复杂多变、难以预测的特点，使得对闪电进行自动识别成为一个具有挑战性的问题。

本文旨在研究并探索闪电电场信号自动识别的新方法，以提高对闪电的理解和应用。

二、闪电电场信号的特点和分析方法闪电电场信号具有以下特点：1. 高频率：闪电电场信号具有高频率成分，通常在几十千赫兹到几百千赫兹之间。

这使得传统的滤波方法难以分离闪电信号。

2. 宽动态范围：闪电电场信号的幅度范围广泛，变化幅度大。

正常情况下，信号强度较弱，但瞬间峰值能达到几百甚至上千伏特。

3. 多次反射和多路径传播：闪电电场信号在大气中存在多次反射和多路径传播现象，导致信号的形态变化复杂。

根据以上特点，我们可以采取以下分析方法来研究闪电电场信号：1. 高频滤波：通过设计合适的滤波器，可以滤除低频和高频噪声，突出闪电信号的频率特征。

2. 动态范围调整：通过自适应增益控制技术，可以调整信号的动态范围，使得闪电信号的微弱部分更容易被检测到。

3. 多路径分析：通过研究闪电信号在不同路径上传播时的相位和幅度变化规律，可以提取出具有闪电特征的信号成分。

三、基于特征提取的闪电电场信号识别方法在对闪电电场信号进行特征提取之前，首先需要对信号进行处理，包括预处理、滤波和峰值检测等操作。

在特征提取过程中，我们可以考虑以下几个特征：1. 平均幅度：计算信号的平均幅度，以反映闪电电场信号的总体强度。

2. 能量特征：计算信号的能量特征，例如信号在时域和频域的总能量、能量谱密度等。

3. 频率特征：通过傅里叶变换或小波变换等方法，提取信号的频率分量特征，包括主频率、频带宽度等。

4. 相位特征：通过计算信号的相位，可以揭示信号在不同路径上传播时的相位差异。

融合卫星雷达观测的闪电资料同化

性和时效性。
通过分析雷电发生的时间、地点和强度，气象学家可以更准确地预测未来天气变化
，如暴雨、雷暴等。
同化技术还可以帮助气象学家了解天气系统的演变过程，从而更好地预测长期天气趋势。
灾害预警
闪电资料同化技术能够实时监测雷电活动，为灾害预警提供及时、准确的信息。
当雷电活动异常频繁或强度过大时，预警系统可以及时发出警报，提醒公众采取防范措施，减少灾害损失。
对未来研究的建议
进一步优化算法，提高同化效率，降低计算成本。
拓展融合卫星雷达观测的闪电资料同化方法在其他区域的应用，验证其普适性和可靠性。
加强与其他研究领域的合作，共同推进闪电科学和观测技术的发展。
开展多源数据的融合同化研究，包括不同卫星平台的雷达观测数据、地面观测数据等，以提供更加全面、准确的闪电监测信息。
融合卫星雷达观测的闪电资料同化
汇报人： 2024-01-05
目录
• 引言 • 融合卫星雷达观测的闪电资料
同化方法 • 闪电资料同化的应用 • 融合卫星雷达观测的闪电资料
同化面临的挑战与展望 • 结论
01
引言
研究背景与意义
研究背景
随着科技的发展，卫星雷达观测技术在气象观测中得到了广泛应用。然而，由于雷达观测的局限性，如对云层厚度和降水强度的估计不准确，使得气象预报的准确性受到了影响。闪电资料同化技术可以弥补这一缺陷，提高气象预报的准确性。
算法灵活性
设计更加灵活的同化算法，以适应不同场景和需求的闪电数据同化。
同化结果的不确定性
数据误差传递
同化过程中数据的误差可能会传递并放大，影响同化结果的准确性。
模型假设限制
同化模型通常基于一定的假设和简化，这些假设可能在实际应用中受到限制，导致同化结果的不确定性。

一种数字化闪电电场变化信号测量系统及其测量方法

一种数字化闪电电场变化信号测量系统及其测量方法下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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一次TS型线状对流不同阶段LMI_闪电特征分析

闪电是指发生在不同极性电荷之间的放电现象，瞬间释放出来的能量具有强大破坏力[1-2]。

闪电的发生通常与中尺度对流系统形成发展相伴随，其中线状中尺度对流系统影响过程中闪电活动非常活跃，危害不容忽视[3-4]。

目前闪电资料观测方式主要有地面闪电观测和卫星闪电观测方式，地面闪电观测基于电磁场探测原理，统计云的散射和吸收在放电过程中闪电的次数[5]。

我国地面闪电观测系统主要有国家级闪电定位系统（Active Directory Topolopy Diagrammer ，ADTD ）、电力部门闪电定位系统（Lighting Location System ，LLS ）等[2]；卫星闪电观测采用光学成像探测原理，探测云顶闪电放电过程中产生的辐射信号，分为极轨卫星观测和静止卫星观测。

极轨卫星中的闪电探测仪以TRMM 卫星携带的LIS （Lighting Imaging Sensor ）为代表，静止卫星则以FY -4A LMI （Lighting Mapping Imager ）和美国的GOES-R 卫星的GLM （Geostationary Lighting Mapper ）为代表[2]。

极轨卫星闪电成像仪只能提供区域平均范围的闪电分布信息，而静止卫星闪电成像仪可实时、连续监测闪电活动，实现对闪电的分钟级、长时间连续光学探测[6-7]。

2016年12月11日，我国新一代静止轨道气象卫星风云四号A 星（FY-4A ）发射升空，该卫星搭载的闪电成像仪（Lightning Mapping Imager ，LMI ）是我国第一次自主研制的星载闪电成像仪[8]，能够实现对强对流天气的连续监测，在强对流天气预警方面具有很好的应用前景。

在FY-4A LMI 闪电数据应用的过程中，一些学者对LMI 数据的可靠性进行了分析。

邹耀仁等[9]对黄渤海一次雷电过程中的地基闪电观测数据与LMI 闪电观测数据进行对比，发现二者的空间位置比较一次TS 型线状对流不同阶段LMI闪电特征分析张萍萍1，2，林修栋2，张莉萍2，连帆2，刘文婷3（员.山东省气象防灾减灾重点实验室，山东济南250031；2.威海市气象局，山东威海264200；3.武汉中心气象台，湖北武汉430074）摘要：以2019年一次尾随层状（TS ）型线状对流为研究个例，利用FY-4A 闪电成像仪（LMI ）观测资料、雷达组合反射率因子资料、地基闪电定位（ADTD ）观测资料、FY-4A 云顶亮温（TBB ）资料和其他常规观测资料，对比分析LMI 闪电数据在TS 型线状对流3个不同演变阶段的数据可靠性及观测特征。

风云四号A_星闪电产品在一次强对流天气中的应用

风云四号A星闪电产品在一次强对流天气中的应用文| 武冰路高源许俊卿廖锦涛河北省信息工程学校（a）短时强降水站点（b）雷暴大风站点图1 京津冀2022年6月12日11：00—13日05：00短时强降水与雷暴大风站点分布四、闪电时空分布特征分析图2为强对流天气发生过程中卫星闪电监测数据和地基闪电监测数据每6h的空间分布。

将闪电时空分布与短时强降水以及雷暴大风的时空分布对照发现，无论是卫星闪电监测数据还是地基闪电监测数据均与强对流天气的发生演变路径基本一致。

不同发展阶段的卫星闪电监测数据和地基闪电监测数据分布特征略有不同。

6月12日11 : 00—17 : 00，卫星闪电监测数据比地基闪电监测数据频次少，这是由于白天辐照度阈值较高，导致白天卫星只能探测到高辐照度的闪电，而无法探测到低辐照度的闪电[6]。

6月12日17 : 00—23 : 00，卫星闪电监测数据与地基闪电监测数据的空间分布基本一致。

6月12日23 : 00—13日05 : 00，渤海一带卫星闪电监测数据的密度分布远高于地基闪电监测数据的密度，主要原因在于地基闪电定位仪的仪器布网大多分布在陆地上，导致其很难监测到海洋上的闪电，卫星闪电监测恰好弥补了地基闪电监测的缺陷。

综上所述，卫星闪电成像仪与地基闪电定位仪在监测闪电方面互为补充，在进行闪电数据研究与应用中可以将二者进行融合，形成优势互补。

502024年第3512024年第3图3 京津冀闪电频次与短时强降水站次的时间演变图图2 2022年6月12日11：00—13日05：00卫星闪电监测数据和地基闪电监测数据分布五、闪电产品对强对流天气的预警1. 闪电产品对短时强降水的预警将京津冀区域内闪电监测频次与发生短时强降水的站数对比分析（图3），发现闪电监测频次的跃增发生在6月12日19 : 00—20 : 00之间，短时强降水站数的跃增发生在6月12日21 : 00—22 : 00之间，闪电监测频次的跃增对于短时强降水的发生具有1～2h 的提前量；闪电监测频次的骤降发生在6月13日01 : 00—02 : 00，短时强降水站次的骤降发生在6月13日02 : 00—03 : 00，闪电监测频次的骤降对于短时强降水结束也有约1h 的提前量。

实时闪电电磁场同步观测系统

实时闪电电磁场同步观测系统范雯杰;张义军;孟青;张阳【摘要】阐述如何对亚微秒级的闪电电磁场变化波形进行同步采集.设计制作了量程可调的快、慢电场变化观测系统,用以获取闪电电场变化信息,并结合磁场同步资料实现了不同环境下的闪电观测要求.基于数据采集卡(PCI-5105)和Labwindows/CVI开发平台,研制了闪电波形同步数据采集系统和分析处理软件.整套系统具有高采样率、大容量、多参量、同步观测等特点,并已通过野外试验的验证,为研究闪电放电的微物理过程提供了探测手段.%The synchronous observation of sub-microsecond electromagnetic changes resulted from lightning is described. A new-type fast/slow range-adjustable measuring system of electric field changes is developed. The equipment can be used to observe lighting in different environments in combination with magnetic measuring devices. The software of the system based on Labwindows/CVI with the PCI-5105 card is discussed. The main advantages of this system include high sampling rate, high capacity, multiple parameters, and synchronous measurement. This system was used to observe lighting flashes and analyze lightning physical processes in a field experiment.【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2011(039)006【总页数】5页(P803-807)【关键词】闪电;同步观测;数据采集;量程可调【作者】范雯杰;张义军;孟青;张阳【作者单位】中国气象科学研究院,北京100081;成都信息工程学院电子工程系,成都610225;中国气象科学研究院,北京100081;中国气象科学研究院,北京100081;中国气象科学研究院,北京100081【正文语种】中文闪电是发生在大气中的一种瞬态大电流、高电压放电现象，一般伴随强对流天气过程发生。

闪电光电信号的同步观测与闪电类型模式识别

闪电光电信号的同步观测与闪电类型模式识别
李鹏;郑毅;张义军
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】2007(19)9
【摘要】利用宽带电场仪和光学纹波探头,对2006年夏季广东省从化地区发生的自然闪电的光电信号进行了同步观测,并对结果进行了统计分析.统计结果表明:闪电光信号脉冲的发生时间和峰值到达时间总是滞后于电信号,并且脉冲上升沿和宽度也比电信号宽;云闪的光信号在上述特征参数的滞后量、上升沿时间和脉宽时间差要比地闪回击放电大.从闪电光电信号时域信号特征的角度,利用BP人工神经网络,对闪电类型进行了模式识别研究.总体识别结果基本上能够满足要求,但是由于云闪放电过程比较复杂,获得的数据较少,所以对云闪识别的效果并不理想.
【总页数】5页(P1512-1516)
【作者】李鹏;郑毅;张义军
【作者单位】防化研究院,北京,102205;防化研究院,北京,102205;中国气象科学研究院,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】P427.3;TP183
【相关文献】
1.甚高频闪电辐射源的定位与同步观测试验 [J], 董万胜;刘欣生;郄秀书;王怀斌;张义军;张广庶
2.实时闪电电磁场同步观测系统 [J], 范雯杰;张义军;孟青;张阳
3.闪电多站电场同步观测试验 [J], 赵玉祥;李芙蓉
4.利用深度学习融合NWP和多源观测数据的闪电落区短时预报方法 [J], 周康辉;郑永光;王婷波
5.闪电电场时变率与电场变化同步观测研究 [J], 张旭光;陈军;刘青松;卢治钢;张斌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

闪电电场波形脉冲序列极性变化及成因

闪电电场波形脉冲序列极性变化及成因闵应昌;王彦辉;刘亚栎;刘银萍;赵果【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2022(22)24【摘要】地基闪电探测站记录的闪电电场信号普遍存在极性反转现象,不同测站的极性反转时刻不同,目前对该现象没有较清晰的认识。

详细阐述了闪电放电引起的电场变化信号的测量原理,在此基础上,利用宽带电场和甚高频辐射数据,结合闪电甚高频辐射源的定位结果,分析了闪电电场脉冲极性反转现象的特征和原因。

对比基站间距为5 km量级的多站数据,发现不同测站数据电场极性反转并不同时发生,并且极性反转常伴随着脉冲幅值的降低,因此常导致定位时脉冲提取缺失或到达时间提取的误差增大。

利用宽带电场定位和甚高频辐射源定位相互补充,在获得闪电精细化三维定位基础上分析发现,闪电主通道头部的发展方向改变,是导致地面探测站的垂直电场出现极性反转现象的可能原因,主通道头部携带的大量电荷靠近或远离是地面垂直电场变化测量装置脉冲波动的主要原因。

对于不同方位的探测站,闪电主通道头部相对运动是导致不同探测站出现脉冲极性反转时刻不同的主要原因。

针对极性反转现象造成定位效率下降问题,提出了希尔伯特能量谱的解决方案,定位出的闪电辐射源数量提高约9%。

【总页数】8页(P10417-10424)【作者】闵应昌;王彦辉;刘亚栎;刘银萍;赵果【作者单位】南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室;中国科学院平凉陆面过程与灾害天气观测研究站【正文语种】中文【中图分类】P427.3【相关文献】1.闪电初始放电阶段亚微秒电场变化波形特征2.基于闪电双极性窄脉冲事件波形观测日出日落电离层D层变化3.闪电电场变化波形时域特征分析及放电类型识别4.闪电连接高度对地面电场波形的影响5.云—地闪电地面水平电场在不同回击速度和地电参数时的波形特性因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于闪电数据的雷暴识别、追踪与外推方法

基于闪电数据的雷暴识别、追踪与外推方法周康辉;郑永光;蓝渝【摘要】该文提出了一种新的雷暴识别、追踪与外推方法.该方法基于地闪数据,利用密度极大值快速搜索聚类算法实现雷暴的识别,采用Kalman滤波算法实现雷暴的追踪与外推.应用该方法处理了2013年的全国地闪定位数据,同时利用多普勒天气雷达等数据对选取的个例进行评估.结果表明:该方法能有效识别雷暴并对其进行实时追踪,且能有效处理雷暴分裂与合并的情况;算法具有较好的0～60 min的临近外推预报能力,各项性能指标整体与TITAN (ThunderstormIdentification,Tracking,Analysis and Nowcasting)算法接近,在30 min时效有更好的表现.该方法能够实时监测、预报全国雷暴发生发展状况,对于0～60 min临近预报具有一定参考价值.【期刊名称】《应用气象学报》【年(卷),期】2016(027)002【总页数】9页(P173-181)【关键词】闪电;雷暴;识别;追踪;外推【作者】周康辉;郑永光;蓝渝【作者单位】国家气象中心,北京100081;国家气象中心,北京100081;国家气象中心,北京100081【正文语种】中文该文提出了一种新的雷暴识别、追踪与外推方法。

该方法基于地闪数据，利用密度极大值快速搜索聚类算法实现雷暴的识别，采用Kalman滤波算法实现雷暴的追踪与外推。

应用该方法处理了2013年的全国地闪定位数据，同时利用多普勒天气雷达等数据对选取的个例进行评估。

结果表明：该方法能有效识别雷暴并对其进行实时追踪，且能有效处理雷暴分裂与合并的情况；算法具有较好的0～60 min的临近外推预报能力，各项性能指标整体与TITAN (Thunderstorm Identification,Tracking,Analysis and Nowcasting)算法接近，在30 min时效有更好的表现。

该方法能够实时监测、预报全国雷暴发生发展状况，对于0～60min临近预报具有一定参考价值。

闪电同步记录触发装置

闪电同步记录触发装置
张广庶;张彤;郄秀书;陈成品
【期刊名称】《高原气象》
【年(卷),期】2003(22)3
【摘要】通过捕获闪电放电的瞬态模拟信号,经预置触发电平窗口控制,形成一个宽度为100μs,上升沿为10ns的固定幅度的脉冲指挥信号,同时触发各观测闪电的记录设备及GPS同步的高精度时钟,开始记录点定标在闪电发生时域的信号波形上,记录的绝对精度时间由高精度时钟标记,实现了同一闪电不同参量记录尺度开始记录点的一致性,为对比分析闪电不同参量精细结构及多站计算闪电到达时差提供了精确的基准点。

【总页数】4页(P311-314)
【关键词】同步记录触发;预置窗口电平;基准点;脉宽形成
【作者】张广庶;张彤;郄秀书;陈成品
【作者单位】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P427.3
【相关文献】
1.监测记录电源干扰的触发装置 [J], 戴克中;李伟
2.监测记录电源干扰的触发装置 [J], 戴克中;李伟
3.无线同步触发装置、电动工具、组合同步工具系统及方法 [J],
4.闪电多参量同步高速即时记录系统 [J], 张广庶;郄秀书;王怀斌;张彤;陈成品;张义军
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