中国南北方雷暴及人工触发闪电电特性对比分析
近30年中国雷暴天气气候特征分析
近30年中国雷暴天气气候特征分析近30年中国雷暴天气气候特征分析引言：雷暴天气是一种常见的自然灾害，对人类的生活和经济产生重大影响。
随着全球气候变暖的趋势，雷暴天气的频率和强度也呈上升趋势。
针对中国近30年的雷暴天气气候特征进行分析，有助于深入了解中国雷暴天气的发展趋势，为天气预报和应对灾害提供可靠的科学依据。
一、雷暴天气的定义和形成机制雷暴天气是指在特定的大气环境下，云团产生强烈对流运动并伴随着闪电、雷声、狂风暴雨等现象的一种天气现象。
雷暴天气的形成机制主要包括大气具有强烈的垂直运动和上升运动，水汽充足以及大气中存在足够的不稳定能量等。
二、中国雷暴天气的时空分布特征中国是雷暴天气频发的国家之一，其时空分布特征存在明显的区域差异。
从时间上看，雷暴天气主要发生在夏季，其中以7-9月份较为集中。
从空间上看，中国南方地区雷暴天气发生频率较高，尤其是四川盆地、江南地区以及华南地区。
而中国西北地区雷暴天气发生频率较低。
三、近30年中国雷暴天气的变化趋势通过对近30年的中国雷暴天气数据进行统计和分析，可以发现以下几个变化趋势：1. 雷暴天气的频率呈上升趋势：近30年来，中国各地雷暴天气的发生频率明显增加。
这与全球气候变暖的趋势相吻合。
2. 雷暴天气的强度增加：近30年来，中国雷暴天气的强度呈上升趋势，即短时间内的降雨量增加、雷电活动更为频繁。
3. 雷暴天气的空间分布有所改变：近30年来，中国北方地区的雷暴天气发生频率逐渐增加，而南方地区的雷暴天气发生频率略有减少。
4. 雷暴天气与其他气象现象的关联性增强：近30年来，随着气候的变暖，中国雷暴天气与其他气象现象，如台风、暖湿气流等的关联性也越来越明显。
四、近30年中国雷暴天气的影响近30年来，中国雷暴天气的频率和强度的增加给社会经济和人民生活带来了诸多影响。
首先，雷暴天气引发的强降雨可能导致山洪暴发，造成洪涝灾害；其次，雷电活动对电力设施和通信设备造成威胁，可能引发火灾和设备故障；另外，由于雷暴天气伴随着强烈的风暴，可能对农作物和植被造成损失。
余姚市闪电定位资料与人工观测雷暴日的对比分析
余姚市闪电定位资料与人工观测雷暴日的对比分析苏梦杰，沈红军，陈美春（浙江余姚市气象局，浙江，余姚 315400）e-mail：mysu1986@摘要：根据余姚市2010-2013年人工观测雷暴日数与闪电定位仪雷电日数资料，分析了雷暴日数与雷电日数的关系、两者对计算地闪密度相关性的分析，得出余姚市闪电活动的规律，找出适合余姚市的地闪密度计算公式。
关键词：闪电定位仪；雷暴日；雷电日；经验公式引言宁波地区在2009年开始使用闪电定位仪观测记录闪电数据。
闪电定位仪作为对人工观测的补充，对雷击大地的年平均密度分析具有重要的意义。
本文通过余姚市闪电定位仪数据及人工观测雷暴日资料进行分析，得出余姚市雷暴活动的一些规律。
1 资料来源及方法使用宁波市2010-2013年4a的闪电定位仪数据及余姚市人工观测雷暴日资料进行分析。
通过比较余姚市国家一般观测站周围各公里数范围内，以及余姚市全市范围内雷电日数与人工观测雷暴日数进行对比，分析闪电定位仪与人工观测特点，及比较，通过闪电定位仪或人工观测得出余姚市地闪密度。
2 分析2.1人工观测雷暴日与闪电定位仪雷电日数辨识雷声是人工观测雷暴日的主要手段，但雷声的传播在环境条件较好的情况下最多也只有20km。
另外，由于地形因素、环境噪音影响，观测员听力因素、观测时间等均影响观测员对雷暴日的记录。
而闪电定位仪利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥感闪电放电参数的一种自动化探测设备，其处理的数据相对比较客观。
余姚市国家一般观测站位于北纬30.0541°，东经121.1851°，根据此经纬度算得5km范围、10km范围、20km范围四周的经纬度值。
筛选各经纬度范围内的地闪，只要有地闪记录，则该日被统计为雷电日。
表1 2010-2013年余姚市人工观测雷暴日与闪电定位仪雷电日对比表（单位：d）从表1可以看出，从全市范围来讲，2010-2013年闪电定位仪雷电日年平均为95d,最多的是2010年达到111d，几乎是全年的1/3，最少的是2013年85d，且全市雷电日数，呈逐年下降的趋势。
一次人工触发闪电事件的定位误差分析
象 闪 电 定 位 系 统 对 其 回 击 过 程 的 定 位 结 果 。结 果 表 明 ， 回击 过 程 探 测 效 率 约 为 ７ ％ （ ／ ） 回击 平 均 定 ５ ６８ ，
位 误差约为 ３７ ８ｍ。为了分析定位误差来源 ， ６ 通过 对 比分 析的方 法 ， 逐次 引入各 探测 子站原 始记 录重
位系统 的精 度提 供 了很 好 的 对 比观 测资 料 。本 文 根 据 ２０ ０８年 ８月 １ ２日一 次人工触发闪电的近距离光 电观测 资 料， 研究广东省气象闪电定位系统对其 回击过程 的定位 结 果， 并根据闪电定 位站 网各探测 子站 的原始记 录， 重新 进
Ｎｏ． １ ２ ０ ０１
一
次 人 工触 发 闪 电事 件 的 定 位 误 差 分 析
陈绿 文 黄 智慧 ， ，禹继 李 斌 黄 国开 ， ，
（ ． 东省 防雷 中 心 ； ． 州 市气 象 局 ，广 东 广 州 １广 ２广 ５０ ８ ） １０ ０
摘
要： 利用 一次包含 ８次 回击过程 的人工触 发闪电事件的近距 离光 电观测 数据 ， 分析 了广东省 气
甘 肃 等 地 都 进 尚 未看 到 具 有 Ｇ Ｓ同步 时 间 信 息 的 高 塔 直 击 雷 雷 Ｐ 电流 全 波 监 测 记 录 。
从 ２０ ０６年开始 ， 国气象科 学研 究 院每年夏 季都 在 中
广 州 从 化 进行 人 工 引雷 试 验 ， 为 检 验 广 东 省 气 象 闪 电 定 这
提供 闪电的精 确位置 、 间及 电流参数 ， 自然 闪电 的近 时 而 距离观测一般 只能提供 闪电的时 间 、 电磁场 及声 、 光观测
结 果 ， 击 点 的 位 置 则 需 要 根 据 观 测 点 的 位 置 和 声 光 差 雷
一次强降水天气过程的雷暴及闪电活动特征分析
后在 西北 山区发 展起 来 的雷暴 单体所 产 生 ， １ ：Ｏ～ 在 ５０
１ ：０有另外一 个 小的 峰值 ， ６０ 主要 由当时在 赤 城附 近 的 中尺度对流系统产生 。而南部的系统雷暴过程 观测到正 地闪 ８ ６次 ， 负地闪 ８６次 ， ９ 正地 闪所 占的 比例为 ８７ ％ ， ．６
混合大大提高 了降水效 率 ， 造成 当 日北 京市 区重复性 是
强降水和大降水量 的一个重要原 因。 ２ 市 区的降水 强度 与对应雷达 回波强度 的变化具有 ）
定的一致性 ， 回波一般对应强降水率 ， 回波对 应弱 强 弱
时间以后 ， 电场变 的非常强 大 ， 有些 已经超 出观测 范 围。 对应雷达相应 时段情 况 ， 北京 市上 空雷达 回波 面积 明显 比此前时段 的要大 ， 但强回波区的面积有所减 小 ， 明北 说 京上空 的雷暴过程此时处于发展 的后期 ， 垂直运 动较弱 ，
一
仪的上方。１ ：５～１ ：５电场 主要 为正 ， 比北京 上空 ７２ ７４ 对
雷暴 ｌ ：２的雷达 图 ， 以发现在 电场仪位 置的西边 ， ７３ 可 有 条较长 的强 回波带 ， 在东北 也有 一较 强的 回波 区， 电 正 场是他们共 同作用 的结果 。１ ：５～１ ：０平均电场基本 ７４ ８４ 还是 以负 电场为主 ， 对应 雷暴 情况 ， 以看 到大 面积的 回 可 波带处在 电场仪 的上空 。这些分 析表 明， 雷暴不 断生 在 消发展移动变化 的过程 中， 雷暴距离 电场仪 较远时 ， 电场 表现为正 ， 而雷暴体经 过观测 点上 空时 ， 电场表 现为 负 ， 根据 电荷对 电场随距离 的作用原 理 ， 且考虑 到在北 并
中国区域闪电分布和闪电气候的特点
文章编号:1006-7639(2004)-04-0017-09中国区域闪电分布和闪电气候的特点张鸿发,程国栋,张 彤(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州 730000)摘 要:利用1998年1月1日到2003年12月31日TRMM 卫星探测到18～38°N 、74～123°E 闪电资料,对中国区域年、季、日发生闪电频数和随经纬度变化,闪电密度分布和闪电气候特征进行了计算分析。
结果表明:中国陆地区年均日发生总闪电数约54600次,白天占到54.47%,夜间占到45.53%,昼夜比为1.2。
日闪电频数的年变化是双峰值,闪电主要发生在4～9月,占年总闪电的92%。
4月中到5月中旬为次峰值,主峰值在7月中到8月中旬,占年总闪电的43.4%,夏季6～8月占到60%,11月到次年2月发生闪电很少,仅占年总闪电的0.4%以下。
日变化以单峰值为主,峰值范围宽,年均每小时达到2275次左右,傍晚18时达到最高峰值,占到日出现闪电的9.1%,上午9～11时达到日变化的最低谷,仅占日出现闪电总的3%,闪电峰值是低谷的12倍,说明中国区域闪电高发时间主要在傍晚。
中国区域年均发生闪电频数随纬度的变化要比随经度的变化大,沿海的陆地区出现闪电频数比内陆区高,内陆区比海区高,东部比西部高的特点。
4个季节发生闪电峰值的日变化时间表明,不同季节出现闪电峰值的日时段不同,冬季主要在中午,秋季主要在下午,春季主要在晚间,夏季主要在傍晚。
中国区域年均白天、夜间和昼夜不同闪电密度分布表明,东部比西部高,闪电高密度区相对较集中。
区域对比说明,白天发生闪电高密度区靠近沿海,夜间发生闪电高密度区在内陆,白天出现高闪电密度区夜间是低闪电密度区,白天是低闪电密度区夜间往往是较高闪电密度区,而青藏高原上没有这种变化。
不同季节出现闪电密度量值和分布特征有较大差异,春季出现闪电高密度区在我国的西南部,内陆大部分为较高闪电密度区,闪电密度分布相对较匀且集中,沿海陆地区闪电密度相对偏低。
人工观测与闪电定位探测雷暴日资料的对比分析
人工观测与闪电定位探测雷暴日资料的对比分析
人工观测与闪电定位探测雷暴日资料的对比分析
文章在对比分析人工观测雷暴日资料与闪电定位探测暴日资料的基础上,揭示了造成两种资料不一致的原因,并提出了应用闪电定位探测雷暴日资料时应注意的问题.
作 者： 王从卯 金岩 作者单位： 龙口市气象局,山东,龙口,265700 刊 名： 内蒙古科技与经济 英文刊名： INNER MONGOLIA SCIENCE TECHNOLOGY AND ECONOMY 年，卷(期)： 2009 ""(8) 分类号： P427.32.+1 关键词： 人工观测 闪电定位 雷暴 对比分析
雷暴的形成,特点以及危害
雷暴的形成，特点以及危害雷暴是一种灾害性天气，强雷暴常伴随大风、大雨或冰雹，它不仅直接影响人类的生活，雷击还可造成伤亡、引起火灾、建筑物倒塌、电子设备还能被感应雷损坏等。
因此天气预报的分析和工业、农业、计算机网络等都离不开准确的雷暴资料。
1雷暴的形成条件由对流旺盛的积雨云引起的,伴有电闪雷鸣的局地风暴,称为雷暴。
雷暴是由强烈的积雨云产生的,形成强烈的积雨云需要三个条件:(1)生厚而明显的不稳定气层。
(2)充沛的水汽。
(3)足够的冲击力。
我国雷暴天气多出现在夏季和秋季，南方多于北方，我国南方偶有冬季出现，山区多于平原。
根据不同的大气条件和地形条件一般将雷暴分为热雷暴锋雷暴和地形雷暴三大类1.1热雷暴主要是由于局地强烈受热，使地面迅速增温，在大尺度天气系统比较弱的情况下，由近地面气层的超绝热层结形成而发展成的热雷暴多发生在炎热季节的午后到傍晚，云的演变一般为淡积云浓积云积雨云1.2锋雷暴主要是冷气团和暖气团相遇，冷空气排挤暖而湿的空气，并把它抬升起来，使那个地方的天气发生急剧地变化锋根据冷暖空气流动的情况分暖锋雷暴和冷锋雷暴且以冷锋雷暴为主，冷锋的冲击力量锋前暖湿空气的状态直接决定冷锋雷暴生成与否如果观测到了系统云钩卷云，一般预示着天气将要变化，可能产生锋面雷暴1.3地形雷暴在山岭地区特别容易产生雷雨当暖空气经过山坡被强迫上升时，在山地迎风的一面空气沿山坡上升，到一定高度变冷而形成雷云；但到了山背风的那一面，空气沿山坡下沉，温度升高，雷雨消散或减弱。
2雷暴来临时气象要素的变化特征2.1气温变化雷暴产生之前，测站一般被暖湿空气所盘踞，所以常会感到闷热；雷暴发生时，积雨云中下沉的冷空气代替了原来的暖湿空气，所以温度骤然降低夏季，一次强的雷暴过程常可使气温下降10以上；随着雷暴远离测站，降水结束，气温又慢慢开始回升。
2.2气压变化雷暴处于发展阶段时，地面气压直下降，因为积雨云中上升气温使高层辐散大于低层辐合，云中水汽凝结释放的潜热使空气增温气柱膨胀；到成熟阶段，由于下降冷空气的出现，气压便突然上升，且在积雨云的正下方达到最大，几乎是和气温的下降同时出现；随着雷暴的远离，气压又开始恢复正常。
雷电与人工引雷
第三章闪电现象发生于大气中的瞬时大电流、高电压、长距离闪电放电现象，其大多数与雷暴云相联系。
虽然在雪暴、沙尘暴、火山爆发以及核爆炸产生的蘑菇云中偶尔也可观测到闪电现象，但是研究较少，本章将介绍与雷暴云有关的闪电现象，包括地闪、云闪、球状闪电和蛛状闪电的宏观特征以及伴随它们产生的雷声、天电等现象。
3.1 闪电的分类通常情况下，一半以上的闪电放电过程发生在雷暴云内的主正、负电荷区之间，称作云内放电过程，云内闪电与发生几率相对较低的云间闪电和云－空气放电一起被称作云闪。
另一类闪电则是发生于云体与地面之间的对地放电，称为地闪，地闪和云闪的实际拍摄照片可参见图1-1、图1-2和图1-3。
虽然最频繁发生的闪电是云闪，但是由于地闪对地面物体所造成的严重威胁，以及它的放电通道暴露于云体之外易于光学观测，因此目前对地闪放电过程已经有了相对较系统的研究。
Berger(1978)按照地闪先导所转移电荷的极性和运动方向将地闪分为四种形式，如图3-1 所示。
第一种形式常被称为下行负地闪，占全部地闪的90%以上，它由向下移动的负极性先导激发，因此向地面输送负电荷；第二种闪电也由下行先导激发，但是先导携带正电荷，因此向地面输送正电荷，被称为下行正地闪，这种类型的闪电少于全部闪电的10%。
第三和第四种类型的闪电由从地面向上移动的先导激发，被称为上行闪电（上行雷）。
上行闪电一般比较罕见，通常发生在高山顶上或人工的高建筑物上。
第三种闪电先导携带正电荷，因此对应于云中的负电荷向地面的输送，而第四种闪电则对应于负极性先导，因此将云中的正电荷向地面输送。
随着目前城镇高建筑物的增多，上行放电有略增的趋势。
利用火箭拖带细导线技术的人工引发雷电（见本书第六章）实际上是一种上行闪电。
通常，将向地面输送负电荷的闪电（第一、第三种类型）称为负闪，向地面输送正电荷的闪电（第二、四种类型）称为正闪。
图3-1 四种不同类型的地闪示意图3.2 负地闪放电过程负地闪放电过程定义为将云内的负电荷输送到地面的放电过程。
中国雷电灾害报告
6月24日湘潭市电厂新村、电机厂宿舍、和平新村、路桥公司宿舍、 自来水公司程控交换机房、科技大学网络中心、电化科技计算机 房、湘钢运行监控部、湘钢二中遭受雷击，共损失电脑若干、个 装换其40台、程控机若干共计16万余元。
防雷设施的严重匮乏，现代电子产品的大量涌入，都使得农村 和部分城镇原有的防雷形势变得更加严峻！现代城镇和农村的快速 发展带来的滞后，无不提醒着我们时刻关注防雷安全和信息保障， 一份沉甸甸的担子落在了我们防雷人的身上！
现实的状况和防雷的任务都指向了一个更有效的解决计算机 防雷的办法—防雷计算机。我们的技术方案是针对广大农村和一 些城镇防雷环境差、防雷意识弱和积极响应国家 “建设节约型 社会”的号召的各种当前形势和情况下，在综合我们已有的成熟 技术和目前防雷市场的行情，着重推出的又一防雷概念产品。
在城市中的防雷设施非常完善，虽然雷击导致各种设备、仪器
损坏、烧毁数量非常巨大，但人员伤亡的数字却非常小。但近年 来电网的飞速建设和各种电子设备的广泛应用，同时这些设备普 遍存在着绝缘强度低，过电压耐受能力差，对电磁干扰敏感等致 命弱点，所以在城市中发生雷击灾害的主要损失集中在这些方面。
随着我国现代化发展的深入，农村现代化程度逐步加大，这 就造成了农村薄弱的防雷环境和电子信息通讯产品，两个耐雷较 弱的环节相叠加，可以想象这种情况下的防雷形势是多么严峻。
2004年一年击脱重庆市2个亿。重庆市市的办公楼信息系统是遭雷击 的重灾区。
2005年7月江北海关附近的周先生因遭受雷击，5000多元的一套电脑 被烧坏。石桥铺电脑城一业主介绍每年雷雨天后，总有不少用户 来修电脑，多是网卡、主板有甚者内存、显卡、显示器都被烧。 重庆市是全国雷暴高发区，年平均雷暴日达41天，秀山地区 最高年份雷暴日达到105天。从2003年至今不完全统计，全市雷 击造成已11人死亡，经济损失达十亿左右。
青海和北京地区不同个例雷暴云电荷结构特征差异的数值模拟分析
青海和北京地区不同个例雷暴云电荷结构特征差异的数值模拟分析青海和北京地区不同个例雷暴云电荷结构特征差异的数值模拟分析近年来，雷暴云对人类的生活和生产造成了严重的威胁。
雷暴活动中的降雨和闪电产生了极大的破坏力，对国家经济和社会发展带来了巨大的挑战。
因此，研究雷暴云的形成与演化规律对于准确预测和有效防范雷暴灾害具有重要意义。
青海和北京地区作为我国地理上有明显差异的两个地区，其雷暴云的电荷结构特征存在显著差异。
本文针对青海和北京地区不同个例的雷暴云电荷结构特征进行了数值模拟分析，旨在探究这种差异的形成原因，并为雷暴灾害的防范和监测提供科学依据。
首先，我们构建了针对青海和北京地区的雷暴云模拟模型，采用了计算流体动力学（CFD）方法对雷暴云的电荷分布进行数值模拟。
通过设定不同的初始条件和环境因素，我们可以观察到雷暴云在不同地区的演化过程。
在数值模拟中，我们选择了青海某个雷暴云和北京某个雷暴云作为个例进行分析。
根据实际观测资料，我们合理地设定了雷暴云的初始参数，包括云块高度、初始电荷分布和环境湿度等。
通过对比模拟结果和实际观测数据，我们发现了青海和北京雷暴云电荷结构的差异。
青海地区的雷暴云通常表现出较强的正电荷区域，而北京地区雷暴云则具有较强的负电荷区域。
这种差异可能与两地的气候条件和地理环境有关。
青海位于高原地区，气候凉爽干燥，空气相对稀薄，容易形成强热对流，从而产生较多的正电荷。
而北京则位于平原地区，气候温暖湿润，空气相对密集，更利于形成负电荷。
此外，我们还发现了青海雷暴云的电荷结构更加分散，表现出多个较小的正电荷中心，而北京雷暴云则呈现较为集中的负电荷中心。
这可能是由于青海地形起伏较大，风速变化较快，云块容易在上升运动中发生剪切，导致电荷分散。
而北京地形相对平坦，风速相对较稳定，雷暴云中的电荷容易集中在一个区域。
总结以上的模拟结果，青海和北京地区的不同个例雷暴云电荷结构特征差异可以归结为气候条件、地理环境和地形起伏的影响。
雷暴的种类及活动特征
(三)天气系统雷暴
• • • •
1.锋面雷暴 2.冷涡雷暴 3.空中槽和切变线雷暴 4.副热带高压(太高)西部雷暴
1.锋面雷暴
(1)冷锋雷暴
冷锋雷暴
•冷空气强烈冲击暖湿不稳定空气而形成。 •冷锋强、锋面坡度大、移动快、暖空气不稳 定、湿度大时，有利于冷锋雷暴的形成
特点：
• 强度大，许多雷暴云沿锋线排列，组成 • 一条狭长雷暴带。冷锋雷暴在昼间、夜 间、陆地、海上都能出现，日变化较小， 移动速度快
雷暴移动的特点
• “东闪日头，西闪雨” • • “雷暴不过河”
(二)雷暴的季节变化 •雷暴出现最多的季 节是夏季，春、秋 季次之
冷锋雷暴与高空槽
(2)静止锋雷暴
• 由暖湿不稳定空气沿锋面上升， • 或由低层气流辐合上升而形成
特点:
• 范围较广，持续时间长， • 雷暴云常隐藏在深厚的层状 云系中，常有明显的日变化 • 日变化：多产生在后半夜， 白天减弱或消散
静止锋雷暴
(三)暖锋雷暴
特征：
• 不如冷锋雷暴强烈， • 与静止锋雷暴相似 • 但夜间出现更多些。
2.冷涡雷暴
• 北方冷涡： • 出现在我国东北和华北地区，具有 不稳定的天气，出现时天气变化很 突然，在短时间内可从晴朗无云到 雷声隆隆
南方冷涡：主要是指的西南涡 • 西南涡东移时，辐合上 升运动加强，在西南涡 的东部和东南部偏南气 流中产生雷暴
3.空中槽和切变线雷暴 • 空气暖湿不稳定时， 槽线和切变线附近强 的 • 辐合产生大范围强烈 上升运动，形成雷暴
一、雷暴的种类
• 根据结构可以分为： 一般雷暴 强烈雷暴 • 根据形成雷暴的冲击力可以分为： 热雷暴 地形雷暴 天气系统雷暴
(一)热雷暴
中国雷暴气候分布特征及变化趋势
中国雷暴气候分布特征及变化趋势中国是一个雷暴频发的国家，雷暴活动在中国大部分地区都有明显的季节性和地域性特点。
雷暴气候对人类社会生产、生活以及农作物生长等方面都有一定影响，因此了解中国雷暴气候的分布特征及变化趋势对减少灾害、保障生产和社会稳定都具有十分重要的意义。
一、雷暴气候的分布特征中国雷暴气候的分布呈现出明显的地域性，一般来说，东部地区雷暴频数高于西部地区。
主要分为以下几个特征：1. 雷暴频数分布不均：中国东南部、华南地区及西南地区的雷暴频数明显高于内陆大部分地区，特别是贵州、广东、福建等地区雷暴频数最多，占全国雷暴频数的大部分。
而青藏高原、新疆、西北地区及东北地区的雷暴频数相对较低。
2. 夏季雷暴活动最为频繁：在中国雷暴季节主要集中在夏季，尤其是6-8月份，这一时期雷暴频数最高，强度也最为明显。
夏季雷暴的活动对全国产生的影响最为显著。
3. 地形因素影响明显：中国地势复杂，地形对雷暴活动有着明显的影响。
山地、平原、盆地等地形对雷暴的形成、持续时间和活动频率都有一定的影响。
通常山地地区雷暴活动更为频繁和剧烈。
二、雷暴气候变化趋势随着全球气候变暖和人类活动的影响，中国雷暴气候也呈现出一些变化趋势：1. 变暖趋势下雷暴频数增加：随着全球气候变暖，中国雷暴频数整体呈现增加趋势。
尤其是在一些常年雷暴频数较低的地区，雷暴活动逐渐增多。
2. 极端天气事件增多：随着气候变化，极端天气事件频繁发生，雷雨、冰雹等极端天气事件对社会生产生活造成了一定的影响。
需要重点关注并加强应对。
3. 雷暴活动地域分布变化：在一些地区，由于城市化进程加剧和人类活动影响，雷暴活动地域分布发生了一定的变化。
一些地区原本少有雷暴活动的情况下，近年来也频繁受到雷暴影响。
三、结语中国雷暴气候的分布特征及变化趋势对我们了解气候变化、灾害防范等方面有着重要的指导意义。
我们应该密切关注雷暴气候的变化情况，采取有效措施应对极端天气事件，减少灾害损失，保障社会稳定和人民安全。
东北冷涡下两次雷电过程特性对比分析zhx最终稿
东北冷涡下两次雷电过程特性对比分析冯民学1,2，钟颖颖1，王业成3，焦雪2，徐彬彬3（1．南京信息工程大学大气物理学院，江苏南京210044；2．江苏省防雷中心，江苏南京210009；3．南京市气象局，江苏南京 210009）摘要：利用卫星、闪电和电场等资料对 2009年6月江苏的两次受东北冷涡影响所致的雷电过程进行对比分析，探讨了发生雷电过程的天气形势和卫星产品等对强对流天气的指示作用，初步得出了同一环流背景下的两次雷电过程的特征：两次雷电过程都具备了较好的不稳定条件，但由于能量分布的差异，过程影响范围有所不同；5日雷电过程伴随冰雹，其正闪比明显高于只有闪电发生的21日；相当黑体亮度温度高低预示着对流活动活跃程度，大部分闪电分布在云顶温度低值区，或者温度梯度较大的对流旺盛区域；两次过程电场快变抖动都提前于地闪发生。
关键词：对比分析；卫星资料；雷电过程；冷涡；电场中图分类号：P427.3 文献标识码：A 文章编号：1000-811X(2010)04-0000-00引言2009年6月5日和21日，受东北冷涡和高空槽的影响，江苏地区出现了两次较大范围的强降水过程和强雷暴天气。
两个过程影响都在午后到晚上，并且发生了密集的闪电。
江苏省位于江淮下游，地势低平。
全省为暖温带-亚热带、湿润-半湿润季风气候，是冷暖气流频繁交汇的地带。
江苏省雷电主要集中在夏季的6～8月份，其中7月份是雷暴高发期，出现雷电的次数最多[1]。
这主要是因为夏季地面温度高，若高空有冷气流入侵，只要有较好的触发机制，就很容易产生强对流天气。
因此本文使用卫星资料、江苏省气象部门闪电定位仪的数据以及南京信息工程大学研制的电场仪数据等对6月的两次同一形势所致的雷电天气发生机制进行对比分析，寻求雷电天气的普遍特征和差异，可以为以后雷电天气的研究提供一些帮助。
1天气形势分析从2009年6月5日08时500hpa天气图（图略）上可知，在东北地区有一明显的冷涡存在，其后部有明显的冷空气不断旋转南下，江苏正好处于槽后的西北气流里，冷平流影响全省，并且200hpa高空图上西北急流明显。
东北和江淮地区闪电与雷暴相关参数的关系研究开题报告
东北和江淮地区闪电与雷暴相关参数的关系研究开
题报告
一、选题背景
闪电和雷暴是自然灾害中的重要代表，除了对人类以及动植物生命造成威胁外，还会对电力、通讯、交通等基础设施造成影响。
而东北和江淮地区是我国雷暴频发的地区，特别是在夏季和秋季，雷暴天气出现频率较高。
因此，研究东北和江淮地区闪电与雷暴相关参数的关系，对于防范和应对雷电灾害具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在分析东北和江淮地区的气象资料，研究不同气象参数对于闪电及雷暴频率的影响，并分析各项参数之间的相关性，以期为气象预警和防范工作提供科学依据。
三、研究内容及方法
首先，通过文献综述和气象站点数据，研究该地区夏季和秋季闪电及雷暴频率的分布情况和差异，为后续工作提供数据依据。
其次，筛选出常用的相关气象参数，如温度、湿度、气压、风速、降雨等，建立多元回归分析模型，并利用梅森学-贝塞尔学模型对各参数之间的相关性进行分析。
最后，根据分析结果对雷电灾害的预防和应对提出建议。
四、研究意义
该研究可为气象预警和防范工作提供科学依据，特别是对于农业、电力等关键行业，能够提前预警、有效避免雷电灾害造成的经济损失。
同时，也为该地区的气象研究提供参考。
五、预期成果
通过本研究，预计能够获得各种气象参数与闪电和雷暴频率之间的相关性模型，并得出各参数在闪电和雷暴形成中的作用方式和的相对重要性。
得出恰当的模型和相应的分析数据，能够提供相关部门制定有效防范雷电灾害的措施和建议，并指导气象研究者更准确地指导业务工作和调查实验。
浅谈地滚雷与雷暴的对比分析及研究
浅谈地滚雷与雷暴的对比分析及研究【摘要】：本文通过阐述地滚雷的产生原因、生成现象、物理作用及危害，并与雷暴进行对比分析研究，提出了雷电监测预警的方法和雷电防护的措施，对地滚雷进行全面综合的防范。
【关键词】：地滚雷；监测预警；雷电防护；[Abstract]: This paper explains the causes to rolling thunder, generating phenomena, physical function and harm, and makes a comparative analysis on thunderstorm, put forward lightning monitor and early warning method and lightning protection measures of rolling thunder, comprehensive prevention.[Key words]: rolling thunder; lightning protection; monitoring and early warning;引言雷电是一种自然现象，其巨大能量所造成的轰鸣、强光和破坏，从古至今令人生畏而又难以预测。
雷电能造成人员伤亡，能使建筑物起火、击毁，能对电力、电话、计算机及其网络等设备造成严重破坏。
而且随着城市高楼大厦的崛起，雷电危害造成的损失越来越坏的情况有日益严重的趋势，中国每年有三四千人因雷击伤亡，造成财产损失50亿至100亿元。
而地滚雷在雷击破坏中约占14%左右，尤其对建在高山上的通信、雷达、气象站，更应重点作好对地滚雷的防范。
一、成因分析地滚雷也叫球形闪电、电光火球、球形雷等。
球形雷是由某种特殊的带电流体形成的，它以一种发光球形出现，直径一般不超过30厘米，随着地面形状在低空滚动呈漂浮状态，持续时间大多只有几秒种，但它常会具有上千摄氏度的高温火焰，有数百万伏的电压，数千安培的电流。
浅谈线路雷害及外力特点
浅谈线路雷害及外力特点摘要：不同电压等级输电线路的雷害有不同特点，本文对高压输电线路的雷害特点以及成因进行分析，并对现有防雷措施的防雷原理、效果、安装情况进行介绍，为高压输电线路的防雷工作提供参考。
关键词：输电线路；反击；绕击；外力；措施0引言高压输电线路是电力系统的重要组成部分，由于其分布广、线路长、跨越地形复杂，使得线路防雷工作尤为艰巨和重要。
据统计，我国高压输电线路由雷击引起的跳闸次数占总跳闸次数的40%～70%，分析输电线路的雷害特点以及成因，采用合理的防雷措施，减少线路雷害事故，对保证电网的安全运行起着十分重要的作用，具有重大现实意义。
1高压输电线路雷害特点和成因随着电压等级的升高，线路雷害呈现不同的特点。
110kV输电线路雷击跳闸主要以反击为主，反击雷跳闸率占60%。
而超高压输电线路雷击跳闸以绕击为主，我省雷电定位系统的纪录表明，500kV 线路雷击跳闸的主要原因是绕击跳闸。
110kV输电线路反击雷跳闸率高的原因有：（1) 绝缘水平相对较低，当雷击中塔顶或避雷线时，线路绝缘子容易闪络。
（2) 40~60kA水平电流概率大，使得出现反击雷的概率增大。
(3) 杆塔高度低，大地屏蔽效果好。
绕击是超高压线路雷击跳闸的主要原因，这跟我省超高压输电线路的特点有一定关系。
我省超高压输电线路有如下特点：(1) 杆塔高、尺寸大。
杆塔高容易产生迎面先导；而杆塔的尺寸大，使得杆塔的暴露面积增大，引雷半径增大。
(2) 绝缘水平高，线路绝缘子不容易闪络，减少了反击雷跳闸率。
(3) 线路运行电压高。
使线路导线周围空气易产生离子波，影响下行先导的发生和发展。
2输电线路的防雷措施目前规程中常用的线路防雷方法有架设避雷线；高电阻率地区降低杆塔接地电阻；绝缘子加强绝缘，增加片数等。
常规保护方法对线路的防雷起到一定效果，但还不能完全满足防雷的需要。
改进的防雷措施包括：零度或者负保护角，线路避雷器，防绕击避雷针，不平衡绝缘，架设耦合地线或三根避雷线等。
人工引发闪电和自然闪电回击电流波形的对比分析
人工引发闪电和自然闪电回击电流波形的对比分析张其林;郄秀书;孔祥贞;周筠珺;杨静;张廷龙;冯桂力;肖庆复【期刊名称】《中国电机工程学报》【年(卷),期】2007(27)6【摘要】对2005年夏季在山东引雷实验中获得的一次传统人工引发闪电1μs时间分辨率的电流资料进行了分析。
整个电流持续时间约1120ms，包含10次回击过程，时间间隔为18—210ms，平均为87ms；回击电流峰值的几何平均值为11．9kA，变化范围为6．6～21．0kA。
通过人工引发闪电和自然闪电的对比分析，发现传统人工引发闪电的回击电流峰值（10～17kA）与自然闪电的继后回击（12-18kA）基本一致；空中人工引发闪电的首次回击（也有作者称为“小回击过程”）电流峰值（24～37kA）略小于自然闪电的首次回击（30-45kA）；不同地区下行自然闪电回击电流峰值存在最大约50％的差异；上行自然闪电回击电流峰值（8～10kA）小于其他类型的回击。
【总页数】5页(P67-71)【关键词】人工引发闪电;自然闪电;回击电流【作者】张其林;郄秀书;孔祥贞;周筠珺;杨静;张廷龙;冯桂力;肖庆复【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.人工触发闪电电流波形特征参数分析 [J], 赵阳;郄秀书;孔祥贞;张广庶;张彤;杨静;冯桂力;张其林;王东方2.人工触发闪电先驱电流脉冲波形特征及模拟 [J], 钱勇;张阳;张义军;陈绿文;吕伟涛;郑栋;陈绍东;颜旭;徐良韬3.回击电流及热效应与闪电光谱和通道温度的相关性分析 [J], 瞿海燕;张廷龙;潘慧玲4.闪电回击过程中高层建筑物顶部感应电流电荷特征分析 [J], 蔡然;罗欣;高彦;杜其江;庄红波;彭筱虹;傅春华5.一次人工引发闪电初始电流及其电磁场变化特征 [J], 杨静;郄秀书;张其林;周筠珺;冯桂力;孔祥贞;张廷龙;肖庆复;张广庶;王怀斌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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1997年5月PL A T EA U M E T EO RO LO G Y M ay.1997 中国南北方雷暴及人工触发闪电电特性对比分析①②张义军③ 刘欣生 肖庆复(中国科学院兰州高原大气物理研究所,甘肃省兰州市730000) 摘 要 通过对我国南北方雷暴及人工触发闪电电特性的对比分析,发现南北方雷暴及人工触发闪电电特性有很大差异。
北方雷暴电荷结构呈三极性,人工触发闪电是在地面电场为正的情况下成功的,主要由连续电流和双极性电流脉冲组成,最大放电电流为1k A,中和电荷量只有几库仑;南方雷暴则为偶极性,触发闪电由连续电流和多次回击组成,电流峰值大于10k A。
触发闪电时地面电场均为负极性,基本在4kV/m以上;触发高度在北方最低为260m,南方最高为300m,在南方人工触发闪电更容易成功。
另外,对南北方的这些差异进行了理论探讨。
关键词 雷暴 人工触发闪电 闪电电流中图法分类号 P427.321雷暴电特性和闪电特性有很大的地区性和季节性〔1〕,近年来人工触发闪电的研究发现,对不同地区和季节的雷暴,人工触发闪电特性及触发成功率的差异较大〔2,3〕,这可能是局地环流、层结特点不同所致。
为了进一步研究其差异性,探讨可能的物理过程,我们曾在甘肃、北京地区进行了综合雷电观测和人工触发闪电试验,对于我国北方雷暴的电荷结构和人工触发闪电特性有了较多的认识,得到了一些有意义的结果〔4,5〕。
此后,我们于1994和1995年夏季在江西南昌和上海南汇地区针对南方雷暴进行了人工触发闪电试验,并对其雷暴电特性进行了综合观测。
本文利用这些观测资料对我国南北方雷暴及人工触发闪电电特性进行了综合对比分析,并进一步对南北方雷暴及触发闪电电特性的差异进行了理论探讨,提出了一些值得深入研究的问题。
1 观测和分析1989～1993年夏季在北方地区(甘肃永登和北京康庄)进行的人工触发闪电试验,我①收稿日期:1996-02-07②本工作得到国家自然科学基金(49235090)资助③第一作者简介:张义军,男,1963年12月出生,硕士,副研究员,主要从事大气电学的研究114高 原 气 象16卷们对近40次雷暴过程进行了综合观测,共触发闪电14次。
分析发现:两地雷暴及人工触发闪电的电特性是一致的〔6〕。
1994和1995年7～8月在南方地区(江西南昌和上海南汇)进行了类似的试验,对约11次雷暴过程利用地面电场仪、慢天线、磁天线、同轴分流器、摄像机等仪器进行了雷电特征的综合观测,并获得5次人工触发闪电的成功。
1.1 雷暴电特性观测发现南北方雷暴电荷结构特性有着明显的差别。
经过多年观测,发现北方雷暴电荷结构有其独特性,电荷结构呈三极性,即雷暴上部是主正电荷区,中部为主负电荷区,下部为次正电荷区,其水平扩展范围可达数公里,电荷量超过数十库仑,这个正电荷区与降水相联系〔4〕。
国外观测到的云下部正电荷的电荷量和范围较小〔7〕。
南方雷暴其电荷结构则呈明显的经典型偶极结构,即雷暴上部为主正电荷区,下部为主负电荷区,即使云下部存在次正电荷区,其电荷量和范围也较小。
正是由于雷暴电荷结构的不同导致了地面电场特性的差异。
图1是1991年7月31日北方地区(甘肃省永登)一次典型的雷暴过程地面电场记录。
从图中可见,开始时地面电场为负值,约3kV/m,20:18电场开始变正,经过十几分钟的起伏后电场迅速增大,闪电明显增多,持续了约10min后电场又变为负值,总持续时间约为40min。
两次人工触发闪电均发生在雷暴闪电活动相对较强期,分别在20: 37和20:39(如图中Δ所示),此时地面电场为正极性。
图1 1991年7月31日甘肃省永登的一次地面电场记录Δ为触发闪电时刻Fig.1 A reco rd o f elec tric field on the g ro und on July31,1991in Yo ng deng,Gansu.Δis tim e o f trigg er ed lig htning.图2是1994年7月17日南方地区(江西南昌)一次典型的雷暴过程地面电场记录。
由图可见,地面电场在大部分时间内为负值,仅在最后几分钟出现小正电场。
雷暴总持续时间为50min,人工触发闪电发生在闪电活动相对较强期的后期。
比较图1和图2可见两者之差异。
首先,7月31日在雷暴电活动期地面为较强的正电场,而7月17日为较强的负电场;其次,自然闪电活动7月31日比7月17日明显地弱且闪电引起的电场变化也小些,7月31日最大闪电频数为1.0次/分,7月17日为2.5次/分。
另外,7月31日在地面电场较弱时已降雨,几分钟后地面电场达到最强,闪电频数也达到最大,雨停时地面电场变为负值;但7月17日强降雨出现在闪电频繁时段,然后地面电场才达到最大值,雨变小时闪电频数开始减小,雨停后地面电场没有明显的减弱,而是持续了8min 后才逐渐减弱。
比较两次过程可见,它们的地面电场最大值并没有明显的差别,E max 均约为5kV /m 。
闪电对降水的依赖性似乎南方比北方高,这还需进一步观测和研究。
从以上分析可见,南北方雷暴由于它们电荷结构的差异而使雷暴电特性有很大的不同。
图2 1994年7月17日江西南昌的一次地面电场记录Δ为触发闪电时刻Fig.2 A reco rd o f elec tric field on the g ro und on July 17,1994in N ancha ng ,J iangx i .Δis tim e o f trigg er ed lig htning .1.2 人工触发闪电特性表1列出了不同地区人工触发闪电时地面电场强度和触发高度。
从表中可见,北方地区人工触发闪电均为正闪,即闪电中和了正电荷,触发时地面电场最小为2.5kV /m ,最大为10.4kV /m,触发高度最大值为675m,最小值为260m;南方地区人工触发闪电均为负闪,即闪电中和了负电荷,触发时地面电场最大为6.0kV /m ,最小为 4.0kV /m ,触发高度最大值为300m ,最小值只有110m 。
由比较可知:南北方地区人工触发闪电时地面电场强度相差不多,但触发高度南方比北方明显偏低。
利用模式反演所得到的触发高度上的空中电场二者差别也很大〔8〕,北方为70.0kV /m,南方明显偏低,仅为15.0kV /m 。
其原因是正流光传输值(6×105kV /m )明显低于负流光(3×106kV /m ),且南方雷暴平流作用大于北方,形成的近地面屏蔽电荷层水平较弥散,高度也较低,火箭较易穿过屏蔽层进入强电场区,所以,南方人工触发闪电比北方更容易成功。
同时还发现:北方人工触发闪电均是在雷暴电活动较强时触发的,南方人工触发闪电一般发生在电活动不太强的雷暴发展后期,这是两地雷暴电强度不同所致,与Willett 〔2〕的结论也一致。
除以上分析的差异之外,人工触发闪电的放电过程也同样存在着明显的不同。
图3是1993年7月27日北京康庄的一次人工触发闪电电流记录。
从图中可见,电流总持续时间为800m s ;电流由连续电流和电流脉冲两部分组成,其特征已在文献〔6〕中作了详细讨论,是慢型放电过程,没有回击,电流最大值为1k A ,中和电荷量最大只有几库仑。
闪电放电时通道里有电流通过且电流变化很迅速。
由于电流的热效应,通道里的温度可高达万度以上,空气中的各种气体原子、分子被激发跃迁到更高能级,当这些处于1152期张义军等:中国南北方雷暴及人工触发闪电电特性对比分析表1 不同地区触发闪电参数Table 1 Pa rame ters of trig g ered lightning in different a rea.地 点时 间触发前电场强度/[kV ·m -1]触发高度/m1989-07-12 6.74001989-07-188.04001989-08-218.06751990-07-0610.4450甘肃1990-08-18 4.4400永登1990-08-19 6.44001991-07-314.9260北1991-07-31 4.0358方1991-08-16 5.23511991-08-16 4.86001991-07-193.2300北京1991-08-03 2.5360康庄1992-07-31 5.0无1993-07-273.7358江 西1994-07-14- 5.0200南南 昌1994-07-17- 4.8190方上 海南 汇1995-08-20- 6.02001995-08-20- 4.03001995-08-20- 6.0110图3 1993年7月27日北京康庄的一次人工触发闪电电流记录Fig .3 A r eco rd of a rtificially trigg er ed ligh tning curr ent on July 27,1993in Kang zhuang,Beijing.116高 原 气 象16卷图4 1990年7月6日甘肃省永登一次人工触发闪电相对光强记录Fig .4 A r eco rd of rela tiv e lumino sity intensity on July 6,1990inY ongdeng ,Gansu.高能级的原子、分子跃迁回低能级时,都要辐射出一定频率的光子,所以,闪电的光辐射与电流特性密切相关。
Kitag aw a 等〔9〕的观测发现,电流和光辐射有很好的对应关系,离散闪击发出的光辐射与连续电流发出的光辐射有很大的差别,连续电流过程中闪道持续发光,云中电荷持续流到地面。
图4是1990年7月6日人工触发闪电的相对光强记录。
它是通过摄像记录得到的,所以其持续时间可能有20ms (1帧)的误差。
从图中可见,整个过程持续发光,强光大约持续了130ms,此后很快衰减为弱光,总持续时间约为800ms,没有光脉冲。
比较图3和图4可知,连续电流过程表现为持续发光,只是光辐射持续时间比连续电流持续时间长,这主要是因为光辐射是由闪电通道的温度决定的,而温度有一定的持续时间。
这与实验室火花放电的结果一致〔10〕。
后面的脉冲电流过程只产生较弱的光辐射,其光辐射与电流特性对应关系较好。
由此可知,这两次触发闪电其特性是一样的。
图5 1995年8月20日上海南汇东海农场一次人工触发闪电电流记录Fig.5 A r eco rd o f a r tificially trig ge redlig htning cur rent o n August 20,1995in N anhui,Sha ng hai.图5是1995年8月20日上海南汇东海农场一次人工触发闪电的电流记录。
从图中可见,整个放电过程是由连续电流和回击过程组成,持续时间约为1s,与国外的经典观测结果一致〔11〕。