雷电预警

摘要： 日前,国网电科院武汉南瑞研发的变电站气象环境监测预警装置在110 kV奥雪变电站投运,为冬奥场馆电力保障提供气象灾害预警预报服务,这是该装置在全国首次试点应用。该预警装置具备雷电预警、雷击路径监测、天气现象观测、气象要素监测、洪涝灾害监测等功能,实现了卫星雷达数据与地面实时监测数据高效融合应用,能够为变电站提供更具针对性的小范围暴雨洪涝、台风、雷电、暴雪寒潮等各类气象灾害监测预警信息.

摘要： 利用广州市雷达资料,对2020年在广州地区发生的雷暴天气样本和非雷暴天气样本进行分析,其中着重研究了雷达回波强度和回波顶高在雷电临近预警中的作用。通过对现有雷达数据资料进行分析,发现将40 dBz回波强度的回波顶高超过0°C层作为雷电预警的特征指标较为合理。基于此种方法对雷电进行监测和预报,从而可以提前采取防控措施,减少雷击事故的发生。

摘要： 雷电灾害是一种常见的自然灾害,受其发生的随机性、瞬时性、地域性影响,预警预报具有一定的难度;为提高雷电短临预报的准确性和及时性,文章提出了一种新型的基于clique聚类识别和卡尔曼滤波算法进行雷电识别及追踪外推的方法,并在自主开发的广州市雷电监测预警系统中采用该算法和传统的雷暴识别、跟踪、分析路径算法(TITAN)分别实现了未来1小时逐6分钟(即6、12、…、60 min)的雷电路径预报;通过2020年5月至10月广州地区闪电定位数据对两种算法的检验分析表明:两种算法基本性能接近,均能有效识别、追踪和预测出大部分雷暴移动路径,且经过优化的新算法在各时次的预测命中率上均已优于传统基于TITAN风暴路径的预测算法,对于提高雷电临近预报的准确性有一定参考价值。

摘要： 为研究建立网格化气象预报神经网络模型,对人工智能网格化气象预报可能涉及的气象数据特征进行了讨论,提出采用“多时段、多近邻模式”进行人工智能网格化气象预报的方法;以雷电临近预警预报的神经网络模型研究为例,对该方法进行实例检验:选取闪电、雷达组合反射率、液态水含量、回波顶高等参数,经处理后得到1296个输入维度的神经网络模型。该模型以福建省2016年、2017年历史闪电数据进行训练,测试集准确率最终维持在95%左右;使用福建省2018年5~8月的数据对模型的准确率进行了检验,相比常规预报算法准确率提高了13.9%。结果表明,应用“多时段、多近邻模式”处理网格化气象预报大类别量输出的思路是可行的。

摘要： 该文结合深度学习算法和光流法,融合大气电场数据、闪电定位数据和雷达数据,设计出一种基于三源数据融合的雷电预警算法。算法选用天津滨海新区气象局2年的数据进行模型训练和预警效果检验。分析算法时效30 min的雷电预警效果,该算法的命中率为80.15%、漏报率为19.85%、虚报率为23.77%、临界成功指数为0.6412。对比分析表明,该算法的预警效果比主流雷电预警方法有所提高,对天津滨海新区雷电的预警具有参考价值。

摘要： 大气电场仪是测量大气平均电场的设备,能够连续有效监测闪电放电事件,通过测量大气平均电场强度和极性的变化进行雷电监测预警。为了客观评估不同类型大气电场仪雷电预警的效果,利用福建省闪电监测系统数据、场磨式和电子式大气电场监测设备预警产品结果,基于雷电预警时间和区域,提出了两种大气电场雷电预警效果评估方法,对2019年17个闪电过程进行统计分析。闪电总频次评估分析结果表明,场磨式设备的雷电预警效率为55.04%,电子式设备的雷电预警效率为75.06%,电子式设备的雷电预警效果优于场磨式设备的预警效果。预警信号准确性评估结果显示,场磨式设备的雷电预警信号的命中率为53.85%,空报率为25.53%,TS评分为0.45;电子式设备命中率为51.02%,空报率为39.02%,TS评分为0.38。场磨式设备的雷电预警效果优于电子式设备的预警效果。场磨式监测设备需要提高有效监测范围区域内的雷电预警水平,减少漏报;电子式监测设备需减少空报,避免雷电预警信号持续时间过长的问题。

摘要： 本文针对电场强度、发生范围和移动趋势等雷电产品属性生成和GIS可视化需求,采用SparkMLlib实现闪电定位数据OPTICS算法、大气电场数据决策树分类算法,与雷达回波数据TITAN算法集成,拟合雷暴云团移动趋势,实现了雷电预警产品快速生成和雷电时空分布可视化。

摘要： 针对目前通信站在防雷方面普遍存在手段不足、效率不高的问题,梳理相关问题与需求,开展通信台站雷电预警方面的研究,为提升通信值勤效能提供支撑.

摘要： 旅游景区的雷电灾害防御应在认真调查景区的雷电活动、地域特点、承灾体特性以及雷电灾害风险等级等基础上详细研究,对景区内的人身安全、设备设施、古树名木等进行雷电防护,在旅游景区布置雷电预警系统,编制雷电灾害应急预案,提升旅游景区的雷电灾害综合防护能力.

摘要： 利用Hilbert-Huang变换(HHT)对2018年至2019年重庆北碚站大气电场资料进行分析,对比两种天气条件下的大气电场振荡特征.结果表明,晴天大气电场总体为均匀但有波动的状态,信号幅值较小,信号的大部分能量分布于低频振荡部分;雷暴天气大气电场高频率分量与低频率分量的能量比有显著提升,整体的振幅和频率相对晴天明显增加.雷暴临近时,Hilbert边际谱最高幅值明显升高,或出现较高频率分量,可通过持续观察这些特征对雷电进行预警.

摘要： 通过仁化县南岭雷电生态中心的大气电场仪设备,以及大气电场监测软件V1.0,把握雷电的发生规律及移动趋势,记录电场强度值,自动统计雷电预警事件,实时显示大气电场仪值与预警信息,通过其自动统计及分析历史数据资料.设置验证雷电预警阈值,提示雷击风险;雷电一级(黄色);雷电二级(橙色);雷电三级(红色).

摘要： 近年来，很多专家、学者就雷电预警预报方面做了很多研究和分析，得到一些比较好的参数指标和预报模型，但不同地区的气候具有一定的差异性，雷电预警预报的指标参数也各不相同。本文主要是结合哈尔滨地区的气候特征，对2016年6-9月的雷达资料和闪电定位仪的数据进行分析，试图找出闪电活动特征和雷达回波、闪电定位数据等的相关性，找出适合哈尔滨主城区的雷电预警指标。

摘要： 雷电预警预报中主要可使用的多源监测资料,包括大尺度范围的卫星资料、精准化的雷达产品、临近预报的大气电场仪以及对应雷电特性进行定位和数据采集的闪电定位仪等,各监测源以不同的监测方位、监测的物理特性、分析方法,每项监测源的采集及数据均能体现雷暴的部分特性,精度、受扰度等各具优劣.针对特殊行业的雷电预警需求可充分利用多源监测为其提供丰富的可定制的雷电预警预报产品,也对行业的雷电风险分析提供更精细化的分析考证及风险防控的指导依据.本文选取烟花爆竹生产行业作为将多源监测资料应用其中进行雷电预警预报和风险分析的专项对象,一方面由于烟花爆竹生产企业作为雷电敏感行业,其对于雷电能量分析、预警指标的需求更为迫切,一方面也由于烟花爆竹生产企业所在山区丘陵地带,雷电预警预报存在诸多干扰和难点,需要利用多源监测进行综合分析与预测.

摘要： 大气电场监测是现代雷电监测中很重要的一部分.通过用大气电场仪来测量大气电场及其变化是现在主要的监测手段,根据测量得到的大气电场变化曲线可以监测几公里范围内的雷暴活动,可以对局部地区潜在的雷暴活动及静电电击的危险性做出短期预报,发出雷电预警信息.现有的磨机式大气电场辐值预警方式也有较大的局限性,需长期维护、其预警时间短、误报率较高.近年来,有少数单位尝试采用多站大气电场仪联网进行雷电预警,但数据一致性难题一直无法解决,同时还存在信息仅能在同一网段局域网内使用,数据不能及时共享,使得预警信息的发布不及时.为此本文主要将提高固态大气电场仪雷电预警准确性作为主要研究目标,通过互联网和物联网应用、分离大气静电场和跃变电场、多点大气电场仪群组、计算雷云运动轨迹、外部传感器拟合数据等手段提高大气电场仪在雷电预警功能上的准确性.通过以上手段结合两年的实地数据采集和分析取得了一定的效果,为今后雷电预警的广泛应用提供了有力的研究数据和应用基础.

摘要： 利用哈尔滨地区布设的大气电场仪2013-2015年春季、夏季和秋季的监测资料,分析了本地区大气电场各季节日变化、晴天和雷暴天气下的变化特征,分析结果表明:哈尔滨地区全年大气电场具有"双峰双谷"的日变化特征,峰值出现在07～09时和20～22时,谷值出现在04～06时和15～17时,全年大气电场的平均值为0.51kV/m;全年晴天大气电场的日变化规律同年平均变化趋势一致,但其电场值要比全年日平均值大30％左右;雷电的发生与电场仅的快变抖动之间存在着很好的对应关系.根据大气电场的变化特征和所对应的雷暴过程确立了新的三级雷电警报阈值分别为294kV/m、588kV/m、9.25kV/m,并对警报阈值进行可靠性检验,即将改进的三级警报阈值的准确率和电场仪原有的警报阈值的准确率进行比较分析;分析结果指出,夏季三级警报阈值的准确率分别为78.6％、75.4％和90.5％,各级警报阈值的准确率均有大幅度提高,研究警报新阈值对提高本地雷电预警的准确率有重要意义.最后,结合闪电定位资料和电场监测分析了2014年5月18日一次雷云经过本市的放电过程,为更好地将大气电场资料应用在雷电临近预警作了很好的尝试.

摘要： 本文利用风云2号卫星红外通道观数据的云顶亮温(又称TBB)和2009年四川省的多个强雷电天气过程资料对TBB资料在雷电预警方面作用进行了研究,结果表明:雷暴发生过程和TBB温度的变化率具有较大的相关性,在雷暴过程发生中,雷暴范围内的僻值一般在220K至240K之间,在雷暴发生的前一个小时内T船值具有较大的变化率,一般在30k/15min左右。

摘要： 本文利用WRF模式,通过三种不同参数化方案对2008年7月22日00时至15时暴雨过程中的闪电预报进行研究,结果发现:模拟降水分布和实况匹配较好;电过程参量属性模拟结果和观测事实较为吻合;06:00-12:00时段的放电情况模拟结果较好,其它时段的结果相对较差.针对三个参数化方案来说,详细通道方案效果相对较好,冰相粒子通量方案其次,LPI方案效果相对较差.

摘要： 闪电定位仪作为一种监测雷电发生的气象探测仪器,可以探测闪电发生的时间、位置、强度、极性等参数.随着闪电定位仪分布的日趋完善,收集到的闪电定位资料越来越多,采用传统方法处理,不易对其进行深层次分析,从中提取有价值的信息,不利于防灾减灾管理水平的提高;同时,虽明知这些数据中蕴藏着重要信息,但由于缺乏从数据库中提取有价值信息的方法,许多决策缺乏直观数据的支撑,只是凭借工作经验的总结.数据和信息之间的鸿沟要求必须找到对数据分析、分类、汇总的方法,在多种需求的驱动下,数据挖掘应运而生.通过对闪电监测数据(如经纬度、强度、陡度、时间)进行处理,结合雷雨云的运动趋势,建立模型,预测未来闪电发生的方位,及时向用户发布雷电预警信息.预测方式的数据挖掘在研究雷电预警中具有重要的实用价值.在数据挖掘技术的各项功能中,采用关联分析,在海量闪电定位资料中,拟以1平方公里为取值域,寻找经纬度数据的相似值,对出现概率较高值,建立其关联规则,分析高雷暴区域与其周围地理、地质、土壤、水文等因素的隐性关联;采用聚类方式,将每个微区域作为一个类,数据相似的为同一类,数据相异的为不同类,建立数据的分布模式图,寻找不同域雷暴属性的相互关系;采用时序模式,搜索出重复出现概率较高的域,可以实时判断雷暴的未来运动趋势,也可以用于研究雷暴发生域的日变化、月变化、年变化的特征,为防灾减灾的决策提供资料.采用关联分析法,根据记录到的闪电发生的时间、经纬度是否与灾害发生地位置吻合,并结合现场的损失特征,直接判断是否因雷击遭受损害,或者根据闪电定位资料、雷电流的特征以及发生地的环境特征,判断该地遭受雷击的概率,并结合其他调查手段,分析雷灾成因.此外,结合使用关联分析以及聚类的方法,剔除偏差数据,寻找雷暴、雷灾、地理环境之间的联系,并且针对有防雷装置的建筑,分析其受灾原因,有助于雷电灾害风险区划的研究.

摘要： 文章收集了江苏及其周围地区八次强雷暴天气的常规观测资料、闪电定位资料、大气电场仪资料和相应的卫星云图观测资料,通过资料处理和对八次雷暴天气过程的综合分析,分析结果表明高时间、空间分辨率的气象卫星云图能提前1小时以云的生成和演变把雷暴(电)天气过程清楚地展现出来,其中强对流云团中心冷云面积的增长率、强对流云团中心冷云顶的降温率、雷暴云中心冷云顶到对流云区边界的温度梯度、冷云顶温度以及临近对流云团的相互合并,有利于雷暴天气发展加强,形成强雷电天气.并归纳提出了有助于雷暴监测预报和预警的可参考的定量参数和定性分析依据.

摘要： 文章收集了江苏及其周围地区八次强雷暴天气的常规观测资料、闪电定位资料、大气电场仪资料和相应的卫星云图观测资料,通过资料处理和对八次雷暴天气过程的综合分析,分析结果表明高时间、空间分辨率的气象卫星云图能提前1小时以云的生成和演变把雷暴(电)天气过程清楚地展现出来,其中强对流云团中心冷云面积的增长率、强对流云团中心冷云顶的降温率、雷暴云中心冷云顶到对流云区边界的温度梯度、冷云顶温度以及临近对流云团的相互合并,有利于雷暴天气发展加强,形成强雷电天气.并归纳提出了有助于雷暴监测预报和预警的可参考的定量参数和定性分析依据.

摘要： 本发明公开了一种基于雷电预警系统的雷电预警及雷云轨迹预测方法，属于雷电预警及雷云轨迹预测领域。本发明利用多站大气电场联网监测地面电场，对雷电的预警是一种定向方式的预警，能够判别雷暴云运动路径，预警时间短，虚境率较高，大气电场信息不仅能在同一网段局域网内使用，而且数据可以共享，解决了数据一致性难题；通过后台服务器对各个站点探测的数据进行统计计算和分析，剔除了误报警站点，并可以对漏报站点进行补充报警，从而降低了雷电监测网整体的误警率和漏报率，得到监测区域内地面电场分布和雷暴移动路径。

摘要： 本发明涉及闪电预测技术领域，公开了一种雷电预警系统与雷电预警方法。所述雷电预警系统包括：雷电定位装置，用于采集目标区域内实际发生的雷电的雷电位置数据与雷电强度数据；电场检测装置，用于采集所述目标区域内大气的大气电场数据；以及预警装置，用于根据所述目标区域内的所述雷电位置数据、所述雷电强度数据与所述大气电场数据，确定雷电的综合预警等级，并发出符合该综合预警等级的预警。本发明可对雷电进行有效的综合定向预警，从而大大降低雷电的误报率。

摘要： 本发明提供的一种雷电预警方法包括一级预警步骤。一级预警步骤包括：对雷电预警仪设置一级预警条件，所述一级预警条件包括一级预警阈值；以雷电预警仪检测目标区域的大气电场的电场参数，所述电场参数包括电场变化率；判断所述电场变化率是否达到所述一级预警阈值；若未达到所述一级预警阈值，则返回所述步骤以雷电预警仪检测目标区域的大气电场的电场参数；若达到所述一级预警阈值，则进入步骤推送一级预警信号。本发明提供的雷电预警方法通过采用电场变化率作为预警判断依据，从而实现更准确和迅速的预警机制。

摘要： 本发明提供一种雷电预警方法包括：检测目标空间的大气电场参数；判断所述大气电场参数是否达到电场预警条件；若未达到所述电场预警条件，则返回所述步骤检测目标空间的大气电场参数；若达到所述电场预警条件，则启动雷达扫描云层的云层参数；基于云层参数获取云层危害程度系数；判断所述云层危害程度系数是否达到云层参数预警条件；若达到所述云层参数预警条件，则推送预警信号；若未达到所述云层参数预警条件，则返回所述步骤检测目标空间的大气电场参数。本发明提供的雷电预警方法通过先进行大气电场检测，在大气电场检测满足预设条件的情形下，然后进行雷达对云层参数的检测。通过综合检测结果更为精准地判断是否需要进行雷电预警，同时也提高了检测效率。

摘要： 本发明提供一种雷电预警方法包括：检测待测空间的大气电场参数；判断所述大气电场参数是否达到电场预警条件；若未达到所述电场预警条件，则返回所述步骤检测待测空间的大气电场参数；若达到所述电场预警条件，则启动雷达扫描云层的云层参数；确定预警目标物的地理参数；基于云层参数及地理参数获取针对预警目标物的云层危害程度系数；判断所述云层危害程度系数是否达到云层参数预警条件；若达到所述云层参数预警条件，则推送预警信号；若未达到所述云层参数预警条件，则返回所述步骤检测待测空间的大气电场参数。本发明提供的雷电预警方法通过先进行大气电场检测，在大气电场检测满足预设条件的情形下，然后进行雷达对云层参数的检测以及确定预警目标物的地理参数。

摘要： 本发明涉及一种便携式雷电预警装置，包括杆体、可拆卸的安装在杆体顶端的电场传感器、可拆卸的安装在杆体上的光伏板组件以及控制箱，光伏板组件以及控制箱均通过具有快速连接结构的安装块安装在杆体上，安装块在杆体上的安装位置可调，光伏板组件通过安装块的安装位置调整俯仰角；雷电预警系统，包括前述的便携式雷电预警装置，控制箱内设置有通信控制器、光伏控制器、锂电池以及接线端子排，控制箱的上侧设置有声光报警器，控制箱的下侧面安装有电源开关、报警器开关、网线接口以及至少三个航插接口；雷电预警方法，根据雷电预警装置及雷电预警系统检测的电场强度对雷电情况进行等级划分；具有便于现场拆装、能够进行不同等级雷电预警的本优点。

摘要： 本发明公开了一种基于雷电预警系统的雷电预警及雷云轨迹预测方法，属于雷电预警及雷云轨迹预测领域。本发明利用多站大气电场联网监测地面电场，对雷电的预警是一种定向方式的预警，能够判别雷暴云运动路径，预警时间短，虚境率较高，大气电场信息不仅能在同一网段局域网内使用，而且数据可以共享，解决了数据一致性难题；通过后台服务器对各个站点探测的数据进行统计计算和分析，剔除了误报警站点，并可以对漏报站点进行补充报警，从而降低了雷电监测网整体的误警率和漏报率，得到监测区域内地面电场分布和雷暴移动路径。

摘要： 一种雷电预警装置及雷电预警的实现方法，包括雷电波接收处理单元、电场接收处理单元、计算机控制处理单元、报警输出处理单元、报警处理驱动单元，其中雷电波接收处理单元和电场接收处理单元分别将各自接收到的实时雷电波数据和实时大气电场值同时发送到计算机控制处理单元，计算机控制处理单元将雷电波数据和大气电场值两组数据进行读取、保存和分析判断处理。本发明由于采用雷电波探测和电场仪相结合的结构，利用两种传感器实时地采集两组不同的数据参数，通过对两组不同的参数同时进行分析处理，只有当两组数据都满足预设的预警要求时才发出相应的预警信号及作出相对应的控制，大大地提高了雷电预警的正确率，增加了提前预警时间。

摘要： 本发明涉及闪电预测技术领域，公开了一种雷电预警系统及雷电预警方法。所述雷电预警系统包括：雷电定位装置，用于采集目标区域内实际发生的雷电的雷电位置数据与雷电强度数据；电场检测装置，被安装在所述目标区域内，用于提供所述目标区域内的所述电场检测装置预设发出的初步预警级别；预警装置，用于根据所述雷电位置数据、所述雷电强度数据、所述电场检测装置所在的位置数据及所述电场检测装置预设发出的初步预警级别，确定雷电的综合预警等级，并发出符合该综合预警等级的预警。本发明将雷电定位和大气电场探测的数据进行深度融合来实现两种探测方式的优势互补，从而提升雷电的综合预警和监测水平。

摘要： 本实用新型涉及一种便携式雷电预警装置，包括杆体、可拆卸的安装在杆体顶端的电场传感器、可拆卸的安装在杆体上的光伏板组件以及控制箱，光伏板组件以及控制箱均通过具有快速连接结构的安装块安装在杆体上，安装块在杆体上的安装位置可调，光伏板组件通过安装块的安装位置调整俯仰角；雷电预警系统，包括前述的便携式雷电预警装置，控制箱内设置有通信控制器、光伏控制器、锂电池以及接线端子排，控制箱的上侧设置有声光报警器，控制箱的下侧面安装有电源开关、报警器开关、网线接口以及至少三个航插接口；具有便于现场拆装、便于携带、使用方便的本优点。